کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6784398 1432328 2017 29 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Seismic analysis of long tunnels: A review of simplified and unified methods
ترجمه فارسی عنوان
تجزیه و تحلیل لرزه ای تونل های طولانی: بررسی روش های ساده و یکپارچه
کلمات کلیدی
مهندسی زلزله، ساختار تونل، تجزیه و تحلیل لرزه ای، روش ساده، روش چند منظوره،
ترجمه چکیده
تجزیه و تحلیل لرزه ای تونل های طولانی برای ارزیابی ایمنی ساختار تونل در طول زلزله ها مهم است. مدل های ساده تونل های طولانی معمولا در طراحی لرزه ای توسط تمرینکنندگان مورد استفاده قرار می گیرند، که در آن تونل معمولا به عنوان یک پرتو مورد حمایت زمین قرار می گیرد. این مدل ها می توانند به راحتی برای به دست آوردن پاسخ کلی ساختار تونلی تحت بارگذاری لرزه ای استفاده شوند. با این حال، روش های ساده شده به دلیل پیش فرض هایی که باید برای رسیدن به این راه حل انجام شوند، محدود است، مثلا تونل های سپر با بخش ها و پیچ ها برای تشکیل یک حلقه پوشش تشکیل می شوند و چنین جزئیات ساختاری ممکن است در مدل ساده موجود نباشد. در بیشتر موارد، طراحی نیاز به روش عددی دارد که دارای نقایص راه حل های تحلیلی نیست، زیرا می تواند جزئیات ساختاری، رفتار غیر خطی و غیره را در نظر بگیرد. علاوه بر این، تونل های طولانی دارای طول قابل توجهی هستند و از طریق سطوح مختلف عبور می کنند. همه اینها نیاز به تجزیه و تحلیل لرزه ای در مقیاس بزرگ تونل های طولانی با مدل های سه بعدی دارند، که به دلیل کمبود توان محاسباتی موجود مشکل است. این مقاله دو نوع روش برای تجزیه و تحلیل لرزه ای تونل های بلند، یعنی روش های ساده و یکپارچه معرفی می کند. چند مدل، از جمله مدل پرتو توده بهار، و مدل پرتو پرش و راه حل تحلیلی آن به عنوان مثال از روش ساده ارائه شده است. روش یکپارچه بر اساس چارچوب چند عاملی برای تونل های طولانی با مش های عنصر محدود و تصفیه شده، یا با روش عددی گسسته و روش اختلاف محدود برای محاسبه پاسخ لرزهنگاری کلی تونل، در حالی که شامل پاسخ دینامیکی دقیق در موقعیت های بالقوه آسیب یا علاقه. یک اصطلاح مقیاس پلان در چارچوب معرفی شده است، به طوری که سازگاری رفتار پوینت بین زیر دامنه های مقیاس بزرگ و مقیاس در نظر گرفته شود. مثال هایی برای نشان دادن کاربرد روش های ساده شده و یکپارچه ارائه شده اند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات مهندسی ژئوتکنیک و زمین شناسی مهندسی
پیش نمایش مقاله
تجزیه و تحلیل لرزه ای تونل های طولانی: بررسی روش های ساده و یکپارچه
چکیده انگلیسی
Seismic analysis of long tunnels is important for safety evaluation of the tunnel structure during earthquakes. Simplified models of long tunnels are commonly adopted in seismic design by practitioners, in which the tunnel is usually assumed as a beam supported by the ground. These models can be conveniently used to obtain the overall response of the tunnel structure subjected to seismic loading. However, simplified methods are limited due to the assumptions that need to be made to reach the solution, e.g. shield tunnels are assembled with segments and bolts to form a lining ring and such structural details may not be included in the simplified model. In most cases, the design will require a numerical method that does not have the shortcomings of the analytical solutions, as it can consider the structural details, non-linear behavior, etc. Furthermore, long tunnels have significant length and pass through different strata. All of these would require large-scale seismic analysis of long tunnels with three-dimensional models, which is difficult due to the lack of available computing power. This paper introduces two types of methods for seismic analysis of long tunnels, namely simplified and unified methods. Several models, including the mass-spring-beam model, and the beam-spring model and its analytical solution are presented as examples of the simplified method. The unified method is based on a multiscale framework for long tunnels, with coarse and refined finite element meshes, or with the discrete element method and the finite difference method to compute the overall seismic response of the tunnel while including detailed dynamic response at positions of potential damage or of interest. A bridging scale term is introduced in the framework so that compatibility of dynamic behavior between the macro- and meso-scale subdomains is enforced. Examples are presented to demonstrate the applicability of the simplified and the unified methods.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Underground Space - Volume 2, Issue 2, June 2017, Pages 73-87
نویسندگان
, , ,