بررسی اندرکنش دینامیکی خاک -تونل - شمع بر سازه‌های سطحی به روش تاریخچه زمانی با استفاده از روش تفاضل محدود سه بعدی

تونل به عنوان یکی از مهمترین عناصر ساخت دست بشر محسوب می شود که نقش حیاتی و مهمی را در بخش های مختلف حمل و نقل در زندگی انسان امروز ایفا می کند حفر تونل در زمین های خاکی منجر به ایجاد جابه جایی های افقی و عمودی در اطراف تونل می گردد که این جابه جایی ها می تواند به سطح زمین رسیده و در نواحی شهری ، سازهای سطحی را دچار مشکل کند در حقیقت با حفرتونل ساختمان خاک دچار دست خوردگی شده که این مسئله نشستی در سطح زمین و همچنین تغییر مکان جانبی در پی های عمیق(شمع ها) ایجاد می کند. در این پژوهش سه مدل سازه - شمع - تونل به صورت سه بعدی و با استفاده از روش های عددی و به کمک نرم افزار سه بعدی flac3d  مورد تحلیل قرار گرفته اند. هدف این مقاله بررسی اثرات ساخت تونل بر  سازهای سطحی با حضور دیوار شمعی در حد فاصل سازه و تونل و بدون حضور دیوار شمعی در حد فاصل سازه و تونل در دو حالت استاتیکی و دینامیکی است. تحلیل دینامیکی به صورت تاریخچه زمانی با استفاده از سه زلزله کوبه-نورثریج-لوماپریتا صورت گرفته است.در این پژوهش قرار دادن شمع در حد فاصل سازه و تونل سبب بهبودی عملکرد سازه سطحی شده و در نتیجه سبب کاهش نشست سازه سطحی می گردد، که این امر در حالت دینامیکی از تخریب کامل سازه جلوگیری می نماید.

Investigation of SoilTunnelPile Interaction on Surface Structures Using Time Histories Method by 3D Finite Difference Method

The tunnel is considered as one of the most important elements of manmade construction, which plays a vital role in the various transport sectors in human life today. The excavation of the tunnel on the earth’s grounds leads to horizontal and vertical displacements around the tunnel. It turns out that these displacements can reach the surface of the earth and cause problems in the urban areas. In fact, the excavation of the soil has affected the soil structure, which affects the ground level as well as the lateral displacement of the deep pile. In this study, three models of structurepilestunnels in threedimensional model have been analyzed using numerical methods. The purpose of this paper is to investigate the effects of tunnel construction on surface structures with the presence of a wall between the structures and tunnels without the presence of a wall at the interface between the structure and the tunnel in both static and dynamic conditions. Dynamic analysis has been carried out in the form of a time history using three earthquakes. In this research, the placement of the pile at the interface between the structure and the tunnel improves the performance of the surface structure and, as a result, reduces the formation of the surface structure, which prevents the complete destruction of the structure in the dynamic state.