مدلسازی عددی اندرکنش تونل و گسلش نرمال در آبرفت ماسهای
نویسندگان
1 استادیار؛ دانشکدهی مهندسی عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی
2 دانشآموخته کارشناسی ارشد؛ دانشکدهی مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران
doi
چکیده
پدیده زلزله یکی از مهمترین خطرات زندگی بشر است. زلزلههای بزرگ مقیاس رخ داده در دهههای اخیر تغییر مکانهای دائمی بزرگی در زمین ایجاد کرده و خود منجر به خسارات زیادی به سازههای بزرگ از قبیل سد، پل و شریانهای حیاتی واقع در ناحیه گسلش شدهاست. این رخدادهای بزرگ ضرورت به کاری گیری اقدامات مناسب در برابر گسیختگی گسل سطحی ناشی از زلزله را خصوصا زمانی که سازههای زیر زمینی با ناحیه فعال گسل برخورد کنند روشن میکند و به همین دلیل طراحی بهینه سازههای زیر زمینی ضروری است. بر این اساس مقاله حاضر بررسی ویژگیهای انتشار گسیختگی گسل زلزله و رفتار تونلهای در معرض جابجاییهای گسل را برای افزایش عملکرد سازههای مقاوم در برابر زلزله مورد مطالعه قرار داده است. در این پژوهش تاثیر حضور یا عدم حضور تونل در جبهه گسترش گسلش نرمال به وسیله نرم افزار المان مجزا مدلسازی گردیدهاست. همچنین به منظور صحت سنجی مطالعات عددی انجام شده در این پژوهش، نتایج حاصله با نتایج تعدادی از آزمایشهای سانتریفیوژ انجام شده در زمینه اندرکنش تونل و گسلش نرمال، مورد مقایسه قرار گرفته است. مدلسازی اندرکنش تونل و گسلش در خاک ماسه خشک، هنگامی که تونل به صورت موازی با خط گسل در بالای سنگ بستر است، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاکی از آن است که وجود تونل سبب تغییر مسیر گسلش گردیده همچنین ناحیه برشی در سطح و داخل لایه خاک با وجود تونل گسترش وسیعی داشته است. مقایسه بین مدل مطالعات عددی و آزمایشهای سانتریفیوژ نشان میدهد که اثر متقابل بین گسلش زلزله و تونل به فشار سربار تونل، صلبیت تونل، موقعیت تونل نسبت به مرکز گسلش و پارامترهای مکانیکی خاک بستگی دارد. همچنین انحراف مسیر گسلش، تغییرمکانهای سطحی خاک و افزایش خطر گسلش نرمال بر سازههای سطحی را به خوبی نشان میدهد.