مدل سازی عددی پاسخ دینامیکی و اثر زلزله های حوزه دور و نزدیک بر ایستگاه مترو واقع در مجاورت گسل (مطالعه موردی: ایستگاه های خط 2 مترو تبریز)

گسترش استفاده از فضاهای زیرزمینی در شهرها لزوم توجه به طراحی آن در شرایط اضطراری نظیر زلزله، انفجار و غیره را اجتناب‌ناپذیر می‌نماید. در این مقاله چهار ایستگاه خط 2 متروی تبریز، ایستگاه فهمیده، باغمیشه، میدان عباسی و دانشگاه آزاد که در مسیر توسعه شمالی خط 2 متروی تبریز هستند، انتخاب شده اند. ازجمله عوامل موثر در پایداری این ایستگاه‌ها، وضعیت زمین‌شناسی، ویژگی‌های ژئومکانیکی خاک، خصوصیات فیزیکی و مکانیکی مصالح به کار رفته، بارهای ترافیکی، مقدار جابه جایی‌ها در سازه و در خاک و تعیین مقدار نشست سطح زمین است. با در نظر گرفتن مقدار و میزان تاثیرگذاری این عوامل و به‌کارگیری آن‌ها با روش تحلیل عددی المان محدود پایداری ایستگاه های موردنظر با استفاده از نرم‌افزار abaqus در دو حالت (یک حالت برای سازه سه‌طبقه بتنی برای ایستگاه فهمیده، باغمیشه و عباسی و حالت دیگر برای سازه دوطبقه بتنی برای دانشگاه آزاد منظور گردید) بررسی شده است. همچنین تحلیل‌ها با در نظر گرفتن چهار شتاب‌نگاشت از چهار زلزله مختلف اتفاق افتاده در گذشته انتخاب شده که سه مورد ورزقان و کوبه و چی چی نزدیک گسل و زلزله ایمپریال دور گسل می باشد. طبق تحلیل های انجام شده، اثر شتاب بر روی خاک بیشتر بوده (هم در زلزله دور و هم نزدیک) ولی در زیرخاک و سازه شتاب یکسانی رخ‌داده است. اثر زلزله دور دو برابر زلزله های نزدیک گسل در جابه جایی جانبی طول سازه است. با افزایش ارتفاع سازه تنش سازه در زلزله‌های دور و نزدیک بیشتر می شود. مقدار نیرو برشی در نقاط مختلف سازه در زلزله دور نسبت به زلزله نزدیک بیشتر است و همچنین نشست سازه در زلزله ورزقان در ایستگاه‌های مطرح ‌شده بیشتر است.

numerical modeling of the dynamic response and effect of far and near earthquakes on the metro station located in the vicinity of the fault-a case study of tabriz metro line 2 stations

for the first time in january 1991, the issue of studies and construction of urban trains was proposed by the esteemed representatives of the city of tabriz in the islamic consultative assembly. due to the increasing growth of intercity travel in tabriz and the need to use a 2-rail transportation system in order to reduce traffic problems, studies of tabriz city train lines were conducted and tabriz city train network including 4 routes, a total of 60km and 63 stations were designed.     the analysis of underground structures is very complex due to the interaction with the surrounding environment in a dynamic state. for this reason, less research has been done. one of the first people who investigated the effect of earthquakes on underground structures is newmark, in 1968 he presented an easy method to calculate the relative strains of underground pipe structures and long tunnels (bozorgnia et al., 1995). in 1969, kuesel established a simple method for calculating earthquake forces on linear tunnels, which in most cases is the basic of later works. douglas and warshaw in 1971 presented the results of tunnel design analysis under the influence of earthquakes. lee and trifunac in 1979 investigated the response of the lined tunnel under the shear wave effect. in 1981, owen and scholl’s studied three types of deformations, including compressive-tensile, longitudinal bending, and rhomboidal and elliptical deformations as the result of seismic vibrations in underground structures.