بررسی آزمایشگاهی رفتار لرزهای تونلهای دوقلو در شرایط هندسی مختلف
Experimental investigation of seismic behavior of twin tunnels in different geometric conditions
/فرناز خانماکو
: فنی و مهندسی عمران
، ۱۳۹۸
، افشاری
۸۷ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
ژئوتکنیک
۱۳۹۸/۱۱/۱۹
تبریز
تحقیقات مهندسی ژئوتکنیک، علیرغم محدودیتهای موجود، برای فهم پدیدههای مختلف مرتبط به تونلسازی از مدلهای فیزیکی تحت شتاب ثقل بهطور عمده بهره میگیرد .مدلسازی فیزیکی دارای نقش اساسی در مطالعات مربوط به بررسی رفتار لرزهای سازههای زیرزمینی میباشد .هدف از انجام این پژوهش، حل یک موضوع کاربردی در زمینه طراحی لرزهای تونلهای شهری میباشد .در این تحقیق به بررسی آزمایشگاهی رفتار لرزهای تونلهای دوقلو در شرایط هندسی مختلف با مدلسازی فیزیکی پرداخته شده است .در این پژوهش برای مدلسازی پوشش تونلها از قابهای تهیه شده از فلز آلومینیوم با مقاطع دایرهای استفاده شده است .همچنین خاک مورد بررسی نیز ماسه می باشد که پس از یافتن مشخصات مکانیکی و فیزیکی خاک، از دستگاه ریزش ماسه برای پر کردن جعبه مورد بررسی، به روش ریزش خشک، استفاده شده است .برای ثبت و ضبط رفتار لرزهای تونل مترو از ابزارهایی چون شتابسنجها، کرنشسنج ها وLVDT ها استفاده شد .همچنین در این پژوهش از میزلرزهء دانشگاه تبریز برای اعمال شتاب و فرکانس مورد نظر به مدل فیزیکی بهره گرفته شده است .در ابتدا نمونهها تحت یک زلزله با شتاب پایه سینوسی به فرکانس ۳ هرتز و ماکزیمم دامنه شتاب g۵/۰ قرارگرفتند و سپس تحت شتاب پایه سینوسی به فرکانس ۵ هرتز و ماکزیمم دامنه شتاب g۵/۰ مورد آزمایش قرارگرفتند و در آخر شتاب پایه سینوسی به فرکانس ۳ هرتز و ماکزیمم دامنه شتاب g۳۵/۰ بر آنها اعمال گردید .تمامی دادهها توسط دستگاه دیتالاگر به کامپیوتر منتقل و به پارامترهای فیزیکی مثل شتاب، کرنش و جابجایی تبدیل، ثبت و ضبط شدند .این دادهها طی فرایندی و با استفاده از نرمافزار Seismo Signal به نمودارهای شتاب، بسطفوریه، کرنش و لنگرخمشی تبدیل و مورد بحث و بررسی قرارگرفتند .نتایج بدست آمده از این آزمایشات بر ایناساس است مقادیر Fourier Amplitude در فرکانس ۳ هرتز به مراتب بیشتر از مقادیر آن در ۵ هرتز میباشد LVDT .اول که در امتداد وسط جعبه تعبیه شده در تستی که دو تونل با زاویه صفر درجه موازی هستند، مقدار نشست محسوسی نسبت به بقیه تستها به ثبت رسانده است .در تستی که تونلی داخل جعبه وجود نداشت، در زلزله با فرکانس ۳ هرتز و شتاب g۵/۰ در امتداد عمق تونل نشست بیشتری نسبت به بقیه تستها اتفاق افتاد .مقدار نیروی کرنش و لنگرخمشی که به شانه و سقف تونل وارد میشود در حالتی که تونل دوم با زاویه ۳۰ درجه و ۹۰ درجه نسبت به تونل اول قرار دارد، بیشتر است لذا در طراحی بایستی تمهیدات لازم صورت گیرد
Geotechnical Engineering in spite of all limitations, use physical modelling under gravity, in order to understand all phenomenons that have connection with tunneling. Physical modeling plays an important rule in seismic behavior of underground construction studies. The main purpose of this study is to solve an operational issue in seismic designing of urban tunnels. This experimental study has been investigated the seismic behavior of twin tunnels in different geometric conditions with the using of physical modeling. In this investigation aluminum plates in thickness of 1.5 milimeters has been used to model the circular tunnels. To record and archive the seismic behavior of tunnels, Accelerometers, Strain Gages and LVDTs have been used. In order to have specific acceleration and frequency during all tests the shaking table university of Tabriz has ben used. At first all models have been shaked with the acceleration of 0.5g and the frequency of 3 Hz then they have been shaked with the acceleration of 0.5g and the frequency of 5 Hz and at the end they have been experienced the acceleration of 0.35g and the frequency of 3 Hz. All datas have been transfered to pc with datalogger and have been converted to physical parameters like acceleration, strain and displacement datas and have been recorded in pc. As result, increasing in acceleration could cause increasing in the maximum rate of accelerations. The results in fourier amplitude charts shows that fourier amplitude datas are more greater in the frequency of 3 hz than they are in 5 hz. Strain and bending moment are more concerable in 4th and 6th tests
Experimental investigation of seismic behavior of twin tunnels in different geometric conditions