اثر تغيير ضخامت سقف در تونل‌هاي مستطيلي كندو پوش تحت اثر زلزله با استفاده از نرم‌افزار تفاضل محدود

The effect of changing the thickness of the roof in rectangular tunnels cut and cover the influence of earthquake using finite difference software

تونل‌هاي مستطيلي كم‌عمق كه عموما باتكنيك كندو پوش اجرا مي گردند كاربردي روزافزون در شبكه‌هاي حمل‌ونقل بين و درون‌شهري راداشته ،ازاين روجهت طراحي اين تونل‌ها روابطي به‌عنوان ضريب انعطاف‌پذيري جهت مقاومت سازه در برابر تغيير شكل‌هاي ناشي از اثر زلزله ارائه‌شده است. در اين تحقيق با استفاده از نرم‌افزار تفاضل محدود Flac3D به بررسي اثر زلزله باانجام تغييرضخامت ديواره تونل برضريب انعطاف پذيري پرداخته شده است. مدل‌ها در چهار نوع خاك ماسه نيمه متراكم ،ماسه متراكم ،رس سخت و سنگ سست در نظر گرفته‌شده‌اند براي شبيه‌سازي بار زلزله ازشتاب‌نگاشت زلزله ناغان استفاده گرديده است.تحليل‌هاي انجام‌شده در اين مطالعه نشان مي‌دهد كه با افزايش ضخامت سقف تونل از 5/0 به 2 متر ، جابجايي‌ها در سقف تونل افزايش مي‌يابد . افزايش جابجايي در ضخامت‌هاي 1 تا 2 متر بسيار ناچيز مي‌باشد .همچنين با توجه به نتايج ضريب انعطاف‌پذيري كه همه كمتر از 1 مي‌باشد ، سازه نسبت به ميدان-آزاد سخت مي‌باشد(سازه كاملاً صلب است) و كمتر دچار اعوجاج مي‌گردد. ضريب دندانه‌اي نيزبرابر دوسوم ضريب انعطاف‌پذيري مي‌باشد.

Shallow rectangular tunnels, which are generally implemented with cut and covered technique, are increasingly used in inter- and inter-urban transport networks; accordingly, the design of these tunnels provides relationships as a flexibility factor for structural resistance to earthquake-induced deformations. In this research, using Flac3D finite differential software, effect of earthquake on flexibility factor has been investigated by changing the thickness of the tunnel wall. The models are considered in four types of soils, including semi-condensed sand, condensed sand, stiff clay and loose rock. Naghan earthquake has been used to simulate the earthquake load. Analysis of this study shows that with increment of tunnel ceiling thickness from 0.5 to 2 meters, displacements of tunnel ceiling increase. The displacement enhancement is negligible in 1 to 2 meters thicknesses. As the resulted flexibility factors have less than unit value, the structure is stiff in relation to free field (the structure is quite rigid), and is less distorted. The tooth coefficient is equal to two-thirds of flexibility factor.