بازتوزیع بار و پاسخ سازه ای قابهای بتن آرمه شهری تحت تاثیر نشست سطحی ناشی از حفاری تونل
نویسندگان
1 کارشناس ارشد، دانشکده مهندسی، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران
2 استادیار، دانشکده مهندسی، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران
doi
10.22065/jsce.2025.509143.3672چکیده
حفاری زیرزمینی و ایجاد تونل در مناطق شهری پرجمعیت میتواند باعث بروز نشست غیریکنواخت در سطح زمین و در نتیجه ایجاد خسارتهای قابل توجه در سازههای موجود شود. ارزیابی و شناسایی الگوی بازتوزیع نیروهای داخلی در اجزای باربر ساختمانهای متداول شهری، از جمله اقداماتی است که برای مقابله با این آسیبها ضرورت دارد. در این پژوهش، پاسخ یک ساختمان مسکونی ۵ طبقه تیپ با سیستم قاب خمشی بتنی تحث اثر ۱۲ سناریوی مختلف ارزیابی و مقایسه گردید. این سناریوها با فرض دو پروفیل نشست ناشی از عبور تونل (با بیشینه نشست سطحی ۹۰ یا ۲۳۰ میلیمتر)، 3 محل عبور محور تونل از زیر پلان ساختمان (گذرنده از زیر قاب میانی، عبور از زیر قاب ما قبل آخر و یا گذرنده از کنار پلان) و دو زاویه بین محور تونل و محورهای اصلی سازه (۰ یا 45 درجه) تعریف گردیدند. در ادامه، با اعمال گام به گام نشست تفاضلی فزاینده در پای ستونها، روند تغییرات نیروی محوری ستونهای طبقه اول و الگوی ایجاد و انتشار مفاصل پلاستیک در سازه مورد بررسی قرار گرفت. بر پایه یافتههای مدلهای عددی، اگرچه پروفیل با بیشینه نشست بزرگتر، تغییرات گستردهتری در نیروی محوری ستونها ایجاد نمود ولی موقعیت قرارگیری پلان سازه نسبت به پروفیل نشست نیز اثرات چشمگیری در بازتوزیع نیروهای داخلی برجا گذاشت. در کلیه سناریوها، ستونهای دارای بزرگترین نشست، همواره با افت شدیدی در مقدار نیروی محوری فشاری خود مواجه گردیدند. ضمنا مفاصل خمیری در وهله نخست عموما در انتهای تیرهای پلزننده بر روی دو ستون مجاوری که دارای بیشترین نشست تفاضلی بودند تشکیل شده و تعداد آنها در حالت عبور تونل از زیر قاب میانی سازه و به موازات آن، به بیشترین مقدار خود رسید.
