رفتار لرزهای تونل‌ها و ایستگاههای زیر زمینی مترو
رفتار لرزهای تونل‌ها و ایستگاههای زیر زمینی مترو
عملکرد مترو
مترو یکی از سازههای زیر زمینی است که با وجود شباهت فراوانی که با تونل‌های کوهستانی دارد، بدلیل داشتن یک سری شرایط، نیازمند بررسی دقیق‌تر و در نظر قرار دادن شرایط خاص و ویژهای است.
این شرایط را می‌توان بصورت زیر خلاصه نمود.
مترو‌ها در شهرهای پرجمعیت برای حل مشکل ترافیک ساخته می‌شوند و معمولاً از زیر مراکز عمده تجاری و اقتصادی شهرها عبور می‌کنند، لذا در صورت آسیب دیدن آنها، خطرات اقتصادی و جانی فراوانی ایجاد می‌شود.
بدلیل اینکه تونل‌ها و ایستگاههای مترو، در عمق زیادی ساخته نمی‌شوند، لذا علاوه بر شرایط حاکم بر سازههای زیر زمینی، اثرات وارد بر سازههای سطحی نیز باید در آنها در نظر گرفته شود. بدلیل اینکه شهرها معمولاً در مکان‌های مسطح و آبرفت‌ها بنا می‌شوند، لذا این گونه سازهها نیز، به ناچار در لایه‌های رسوبی منفصل ساخته می‌شود که شرایط خاصی را بر این سازهها حاکم می‌سازد.
در ایستگاه‌ها و نیز قسمت‌هایی که چند تونل به هم می‌رسند، معمولاً نیاز به فضاهای با دهانه بزرگ وجود دارد که این خود آسیب پذیری این سازهها را افزایش می‌دهد.
بحث اندرکنش تونل و سازهها مجاور در تونل‌های مترو مطرح می‌شود. اتصال اجزای تاسیساتی از قبیل ترانسفورماتورهای برق و تجهیزات برودتی و حرارتی ایستگاه‌ها رفتار سازه را تحت تاثیر قرار می‌دهد. با توجه به موارد ذکر شده، معلوم می‌شود که بررسی آسیب پذیری و نیز تحلیل و طراحی لرزهای تونل‌های مترو و ایستگاههای آن از اهمیت ویژهای برخوردار است.
رفتار لرزهای تونل‌ها و ایستگاههای زیر زمینی مترو
اندرکنش تونل و سازههای مجاور
بر اساس بررسیهای انجام شده، نتایج حاصل برای اندرکنش تونل و سازههای مجاور به صورت زیر خلاصه می‌شود.
اثر اندر کنش دینامیکی بین تونل و ساختمان مجاور آن بستگی به فاصله بین تونل و ساختمان دارد و با افزایش فاصله بین ساختمان و تونل اثر اندرکنش (افزایش نیروهای داخلی تونل مجاور ساختمان نسبت به تونل تنها) کاهش می‌یابد و اگر فاصله بین تونل و ساختمان از ۶d (قطر تونل d) بیشتر شود وجود ساختمان، هیچ تاثیری بر نیروی داخلی ایجاد شده در تونل تحت بار زلزله نخواهد داشت.
اثر اندرکنش دینامیکی تونل-ساختمان با افزایش فرکانس بارگذاری کاهش می‌یابد.
عریض‌تر شدن ساختمان باعث افزایش اندرکنش بین تونل و ساختمان مجاور آن به صورت افزایش نیروهای داخلی تونل به ویژه نیروهای محوری تونل می‌شود.
افزایش ارتفاع ساختمان سبب افزایش اندکی در نیروهای داخلی تونل می‌شود و برای موارد بررسی شده افزایش طبقات از ۶ به ۲۰ سبب افزایش حدود ۲۰ درصد در نیرو های داخلی تونل خواهد شد.
در مجموع با توجه به بررسیهای انجام شده، وجود ساختمان مجاور تونل سبب افزایش نیروی داخلی تونل تحت بار زلزله خواهد شد که این افزایش بستگی به فرکانس بارگذاری، عمق قرار گیری تونل، ابعاد تونل، ابعاد و ارتفاع ساختمان دارد.
