بررسی تاثیر بتن با الیاف فولادی در رفتار لرزه ای تونل بتنی سگمنتی

در طول رخداد یک زلزله دو گونه احتمال آسیب به سازه های روزمینی و زیرزمینی محتمل است: 1- خسارات ناشی از لرزش زمین و موج ناشی از زلزله 2- خسارات ناشی از جابجایی دو سطح گسل و ایجاد جابجایی دایمی زمین، که پیامد هر دو مورد مذکور، ایجاد تغییر شکل در مقطع عرضی تونل و در نهایت گسیختگی در پوشش تونل و ریزش خاک اطراف به داخل تونل می باشد که اتصالات تونل های سگمنتی در این شرایط از اهمیت ویژه ای برخوردار است. نظر به اینکه تونل های مورد مطالعه، تونل های کم عمق شهری لحاظ گردیده اند، لذا ریزش خاک به داخل تونل منجر به شکل گیری فروچاله در سطح زمین و آسیب به سازه های روزمینی نیز می شود. در این مقاله، تاثیر بتن مسلح با الیاف فولادی (SFRC) روی پاسخ خمشی و دورانی اتصالات سگمنت تحت نیروهای زلزله به صورت عددی براساس نتایج تجربی بررسی شده است. عملکرد سازه ای اتصالات بتن مسلح با الیاف فولادی(SFRC) برای تونل سگمنتی خط 7 مترو تهران که تحت بارهای لرزه ای قرار گرفته است، از لحاظ ظرفیت خمشی و دورانی در نرم افزار عناصر محدود ABAQUS تحلیل شده است. هدف اصلی بررسی اثرات الیاف های فولادی مختلف بتن مسلح (SFRC) نسبت به بتن مسلح(RC) و بتن غیرمسلح(PC) می باشد. در نهایت، نسبت لنگر نیاز اتصال به لنگر ظرفیت اتصال، قابلیت شکل پذیری و انعطاف پذیری برای اتصالات تونل بتنی سگمنتی محاسبه و با هم مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که عملکرد لرزه ای بتن مسلح با الیاف فولادی (SFRC) در مقایسه با بتن مسلح(RC) و بتن غیرمسلح(PC) بهبود می یابد.

Keywords:

تونل سگمنتی , بتن الیافی , اتصالات , زلزله , آسیب پذیری , SFRC