عنوان پایان‌نامه
تحلیل پایداری قطعه شمالی جنوبی تونل خط هفت متروی تهران تحت بارهای لرزه ای ناشی از زلزله
- رشته تحصیلی
- مهندسی معدن-استخـراج معدن
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 1992;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 50408;کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 1992;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 50408
- تاریخ دفاع
- ۱۳ مهر ۱۳۹۰
- دانشجو
- میرعادل افضل یامچی
- استاد راهنما
- سیدمحمدفاروق حسینی
- چکیده
- با توسعه روزافزون کلان شهرها نیاز برای استفاده از امکانات حمل ونقل همگانی همانند مترو ضروری می باشد. علی رغم پندار قدیمی و کلی که در مورد ایمن بودن سازه های زیرمینی در هنگام زلزله وجود دارد، در سال های اخیر بر اثر زلزله های به وقوع پیوسته خطوط مترو در نواحی مختلف جهان دچار خرابی هایی شده اند. بنابراین طراحی دینامیکی این سازه ها هم مانند طراحی استاتیکی آنها ضروری می باشد. هدف از این تحقیق تحلیل دینامیکی تونل خط هفت متروی تهران در برابر بارهای دینامیکی زلزله می باشد. برای این منظور دو مقطع کمترین عمق و ضعیف ترین خاک که از لحاظ دینامیکی بحرانی ترین مقاطع می باشند، مورد بررسی قرار گرفته است. از آنجایی که این تونل در محیط خاکی قرار دارد، محیط اطراف تونل به صورت محیط معادل پیوسته در نظر گرفته شده و تحلیل های عددی این تحقیق با نرم افزار FLAC 2D صورت گرفته است. برای بررسی پایداری اتصالات از روش تصحیح لنگر استفاده شده است. برای تحلیل دینامیکی تونل در برابر بار زلزله با توجه به مشخص بودن زلزله مبنای طراحی (DBE)، وضعیت لرزه خیزی ساختگاه تونل مورد بررسی قرار گرفته و بر اساس مبانی تحلیل خطر قطعی بزرگترین زلزله قابل انتظار (MCE:Maximum Credible Earthquake) پیش بینی شده و با درنظر گرفتن ملاحظات مختلف، شتابنگاشت زلزله های طبس، رودبار و سیلاخور برای هر دو سطح مذکور اصلاح شده و به عنوان بار دینامیکی و به صورت تاریخچه تنش به پایه مدل اعمال شده است. در نهایت تحلیل دینامیکی تونل بر اساس روش تحلیلی در دو سطح مبنای طراحی و بزرگترین زلزله قابل انتظار انجام شده است. حداکثر لنگر خمشی ایجاد شده در سگمنت و اتصالات(پس از اعمال ضریب تصحیح) و همچنین حداقل نیروی محوری متناظر را بدست آورده و با استفاده از منحنی اندرکنش لنگرخمشی- نیروی محوری که توسط نرم افزار Sap 2000 رسم شده است پایداری سیستم نگهداری بررسی می شود؛ همچنین پایداری سیستم نگهداری در برابر نیروی برشی باتوجه به مقاومت برشی بتن بررسی شده است. در این مطالعه نتایج حاصل از هر دو روش عددی و تحلیلی نشان می دهد که تونل مورد مطالعه در برابر بار زلزله DBE با ضریب ایمنی بالا و در برابر بار زلزله MCE با ضریب ایمنی پائین پایدار بوده و ضرورتی برای تقویت نگهداری تونل مشاهده نمی شود. با توجه به نتایج حاصل مشاهده شده است که هماهنگی بسیار خوبی بین نتایج روش عددی و روش تحلیلی وجود دارد.
- Abstract
- Because of population increasing in cities, demand of extending servicing system such as transportation, utilities and storage structures is important more than it is used to be. Despite the general opinion about the safety of underground structures during earthquakes, in the recent years the subway lines have been damaged by earthquakes occurred in different regions of the world. Therefore, the dynamic analysis of these structures is necessary as well as the statistic analysis. The purpose of this research is dynamic analysis of line seven tunnel of Tehran subway against earthquake dynamic loads. since this tunnel is located in soil environment, the surrounding of tunnel is intended as a continuous environment and numerical analysis done by Flac 2D. for study the stability of joints modified anchor method is used. To dynamic analysis of tunnel against earthquake load, seismicity due to the design basis earthquake (DBE) and the largest expected earthquake at the tunnel site has been studied. Also, seismicity is predicted based on the principles of certain risk analysis and by considering the various considerations, acceleration records of Tabas, Rudbar, Silakhor as well as earthquakes are modified for both level. Then, acceration history as stress history is applied to base of the model and finally dynamic analysis is done base on analytical method in largest expected earthquake level and design basis earthquake level. The maximum bending moment generated in the segment and also corresponding minimum axial force is obtained and stability of supporting system is studied by curve of bending moment_ axial force interaction that has been drawn by Sap 2000 software. according to shear strength of concrete, stability of supporting system against shear force is studied. In this study the result of numerical method and analytical method shows that this tunnel is stable against DBE earthquake loads with high safety factor and is stable against MCE earthquake load with low safety factor and there is no need to strengthen the supporting system. according to the results, there is a good coordination between numerical and analytical method’s results.
