ارزیابی رفتار لرزه ای سازه‌های زیر زمینی تحت مولفه‌های افقی و قائم زلزله‌های دور و نزدیک به گسل

سازه‌های زیرزمینی همانند مترو به دلیل اینکه در بیشتر موارد زیر مکان‌های پر جمعیت و حساسی مانند ساختمان‌های تجاری ساخته می‌شوند، از اهمیت بسیار زیادی در هنگام زلزله برخوردار بوده که در صورت خرابی منجر به هزینه‌های جانی و مالی فراوانی می‌شود. در این پژوهش با هدف بررسی رفتار لرزه‌ای سازه زیرزمینی ایستگاه مترو در عمق‌های مختلف، اطلاعات هندسی و سازه‌ای یک ایستگاه مترو در نرم افزار اپنسیس مدل شده است. برای این منظور ابتدا اطلاعات مربوط به ایستگاه متروی دایکای واقع شده در کشور ژاپن که در زلزله کوبه سال 1995 دچار آسیب جدی شده، استخراج شده و مدل متشکل از خاک و سازه پیاده‌سازی شده است. نتایج صحت‌سنجی مدل ساخته شده با داده‌های موجود نشان می‌دهد که مدل نرم افزاری معتبر بوده و قابل استفاده برای بررسی اثرات لرزه‌ای سازه‌های زیرزمینی تحت زلزله‌های نزدیک و دور از گسل در دو مولفه افقی و قائم می‌باشد. بدین منظور با روش تحلیل تاریخچه زمانی اثر تغییرات پارامترهای عمق و رکورد‌های حوزه دور و نزدیک به گسل بر نیروی محوری، اثرات برش، شتاب و جابجایی نسبی روی سازه بررسی شد. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که جابجایی نسبی ستون میانی در زلزله حوزه دور و نزدیک به گسل با توجه به افزایش عمق کاهش یافته و همچنین نیروی محوری ایجاد شده در هر دو حوزه دور و نزدیک در ستون میانی با افزایش عمق سازه، افزایش پیدا کرده است و نشان می‌دهد بررسی اثر مولفه قائم برای محاسبه نیروی محوری سازه‌های زیر زمینی بسیار حائز اهمیت می‌باشد. بررسی کانتور جابجایی در پایین‌ترین عمق تحت مولفه افقی در حوزه دور نشان می‌دهد که بیشترین میزان جابجایی مربوط به دال بالایی سازه می‌باشد.

evaluation of the seismic behavior of underground structures under different components of far and near-fault earthquakes

underground structures such as subways are important during earthquakes because they are built under densely populated and sensitive areas, such as commercial buildings. the failure of these structures can lead to significant loss of life and financial costs. in this paper, the seismic behavior of a subway station at different depths is investigated by modeling the geometrical and structural information in the opensees software. the model is based on information from the daikai subway station in japan, which was seriously damaged in the kobe earthquake of 1995. the model includes both soil and structure components. validation results show that the software model is valid for investigating seismic effects of underground structures under near and far-fault earthquakes in both horizontal and vertical components. the study examines the effects of changes in depth and field records of near and far-fault parameters on axial force, shear effects, acceleration, and relative displacement on the structure using time history analysis. the results indicate that increasing depth leads to a decrease in relative displacement of the middle column in far and near–fault earthquake, while also increasing axial force in the middle column in both far and near–fault and it shows that investigating the effect of the vertical component is very important for calculating the axial force of underground structures. investigation of the displacement contour at the lowest depth under the horizontal component in the far-fault shows that the largest amount of displacement belongs to the upper slab of the structure.