اثر تغییر زاویه انتشار میدان موج برشی بر تغییر شکل حفرات مستطیلی شکل

سازه ها و حفرات زیرزمینی یکی از مهم ترین رکن های فضای شهری در جامعه کنونی بوده و برای موارد متعددی در سیستم حمل و نقل شامل متروها، خطوط راه آهن، بزرگراهها و همین طور برای انبار مصالح و انتقال آب و فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرد. با مرور موارد تاریخی مشاهده می گردد که درصد خرابی اینگونه سازه ها در اثر زلزله نسبت به سازه های سطحی پایین تر می باشد. لیکن در زلزله های نظیر زلزله سال 1995 کوبه در ژاپن، زلزله 1995 چی چی تایوان و زلزله 1999 کوکائلی ترکیه، سازه های زیرزمینی دچار خسارت عمده ای شده اند. مسائل سازه ای یکی از تعیین کننده ترین بخش های موجود در طراحی پروژه های زیرزمینی است. در طرح این سازه ها نسبت به سازه های روزمینی نکات پیچیده و مبهم بیشتری وجود دارد و محاسبه نیروهای وارده و پارامترهای مؤثر در آن ها با تقریب زیادی همراه است. آنالیز لرزه ای حفرات زیرزمینی از دیدگاه تأثیر متقابل بر روی سازه های زیرزمینی، به واسطه اندرکنش خاک - سازه بسیار حائز اهمیت می باشد. در بحث سازه های زیرزمینی عموماً نیروهای اینرسی ملاک نمی باشد بلکه تغییر شکل تحمیلی از سوی خاک پیرامون به سازه در اثر انتشار میدان موج از اهمیت زیادی برخوردار است. نکته قابل تأمل آن است که تغییر شکل دیواره های حفره، پیش از احداث سازه، با تغییر شکل های میدان آزاد خاک متفاوت است. این نکته، علی رغم اهمیت، کمتر در ادبیات فنی مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله با استفاده از آنالیز عددی با روش اجزاء محدود، تغییر شکل اعوجاجی و کرنش برشی حفرات مستطیلی شکل مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج برای زوایای مختلف انتشار میدان موج لرزه ای برشی و ابعاد مختلف حفره بحث گردیده و نشان داده شده است گزاره های موجود در ادبیات فنی با محدودیت هایی رو به رو است.

کلیدواژه ها:

آنالیز لرزه ای ، سازه های زیرزمینی ، حفرات مستطیلی شکل ، تغییر شکل اعوجاجی ، کرنش برشی ،