ایزولاسیون تونل یک روش عالی برای مقاوم سازی است. با استفاده از یک روش شبه استاتیکی مبتنی بر یک مدل المان محدود محوری برای تجزیه و تحلیل پاسخ لرزه ای تونل های جدا شده لرزه ای ، اثر جداسازی لرزه ای لایه ایزوله مورد مطالعه قرار گرفته و مکانیسم جداسازی لرزه ای لایه ایزوله مشخص شده است. نتایج نشان می دهد که ، در طول تونل ، اثر جداسازی لرزه ای عمدتاً تحت تأثیر مدول برشی ماده ایزوله قرار دارد. هرچه مدول برشی کوچکتر باشد ، اثر جداسازی لرزه ای مشهودتر است. این امر به دلیل ایزولاسیون تونل از تغییر شکل در محیط پیرامونی آن از طریق تغییر شکل برشی لایه ایزوله است. اما ، در طول جهت عرضی تونل ، اثر جداسازی لرزه ای عمدتا تحت تأثیر مدول برشی و نسبت پواسون از ماده ایزوله قرار گرفته است. هنگامی که نسبت پواسون نزدیک به 5/0 باشد ، یک اثر جداسازی لرزه ای مشهود نیست زیرا تونل از طریق تغییر شکل فشرده سازی لایه ایزوله نمی تواند از تغییر شکل زمین محیطی آن جدا شود. سرانجام ، یک سیستم جداسازی لرزه ای شامل تونل که در آن قطعات انعطاف پذیر در هر دو انتهای یک لایه ایزوله قرار گرفته اند ، ارائه شده است و ثابت شده که سیستم ایزولاسیون تونل تأثیرات قابل توجهی هم در جهت طولی و هم در جهت عرضی دارد.

ایزولاسیون تونل

ایزولاسیون تونل به طور گسترده ای برای تأمین آب، حمل و نقل عمومی ، ارتباطات ، فاضلاب و سایر زیرساخت ها مورد استفاده قرار می گیرد. تونل ها باعث ایجاد لرزش خود هیجان در زیر زمین لرزه نمی شوند بلکه با تغییر شکل زمین اطراف کنترل می شوند. بنابراین ، به طور کلی تشخیص داده می شود که تونل ها به راحتی در معرض زمین لرزه نیستند. در سالهای اخیر ، با افزایش تعداد سازه های زیرزمینی و بروز مکرر خسارت لرزه ای به سازه های زیرزمینی ، موضوع آنتیسم سازه های زیرزمینی به طور فزاینده ای مورد توجه زیادی از زلزله شناسان در سراسر جهان جلب می کند.

کاربرد ایزولاسیون تونل

ایزولاسیون تونل به طور گسترده ای برای تأمین آب، حمل و نقل عمومی ، ارتباطات ، فاضلاب و سایر زیرساخت ها مورد استفاده قرار می گیرد. تونل ها باعث ایجاد لرزش خود هیجان در زیر زمین لرزه نمی شوند بلکه با تغییر شکل زمین اطراف کنترل می شوند. بنابراین ، به طور کلی تشخیص داده می شود که تونل ها به راحتی در معرض زمین لرزه نیستند. در سالهای اخیر ، با افزایش تعداد سازه های زیرزمینی و بروز مکرر خسارت لرزه ای به سازه های زیرزمینی ، موضوع آنتیسم سازه های زیرزمینی به طور فزاینده ای مورد توجه زیادی از زلزله شناسان در سراسر جهان جلب می کند.

مطالعه اثربخشی ایزولاسیون تونل

اثربخشی ایزولاسیون تونل توسط یک سری از شبیه سازی های عددی و آزمایش ها تأیید شده است. تجزیه و تحلیل پاسخ لرزه ای تونل ها به تجزیه و تحلیل پاسخ لرزه ای مقطعی از تونل ها و تجزیه و تحلیل پاسخ لرزه ای تونل به عنوان یک کل تقسیم شده است. در حال حاضر ، روش های بسیاری برای تجزیه و تحلیل پاسخ ایزولاسیون تونل وجود دارد. نمونه های معمولی شامل روش تقریبی عملکرد باسل ، روش جابجایی پاسخ و روش تحلیل دینامیکی عنصر محدود است. راه حل تقریبی عملکرد بسل عمدتا برای تجزیه و تحلیل پاسخ ایزولاسیون تونل، بدون تجزیه و تحلیل پویا از محیط اطراف ، و ایجاد یک مدل ساختاری جدید از تونل مناسب است. محلول تقریبی نیروی داخلی پوشش تونل از یک مقطع دایره ای را می توان با استفاده از یک فرمول نظری بدست آورد. هدف تحلیلی و نیروی خارجی مبتنی بر فرض ایده آل است. تکنیک ایزولاسیون تونل یک روش کاربردی برای ایجاد یک زمین مقاوم است. 

ایزولاسیون تونل، بدون تجزیه و تحلیل پویا از محیط اطراف ، و ایجاد یک مدل ساختاری جدید از تونل مناسب است.

تغییر ناگهانی در شرایط زمین و ایزولاسیون تونل

در صورت تغییر ناگهانی در شرایط زمین ، تقریباً محلول تقریبی تحلیلی عملکرد بسل برای زمین عمومی نمی تواند نیروی داخلی پوشش تونل را به درستی ارائه دهد. در این شرایط ، استفاده از سایر روشهای تحلیلی ضروری است. روش جابجایی پاسخ برای تجزیه و تحلیل پاسخ لرزه ای مقطعی از تونل ها و پاسخ های لرزه ای تونل ها به طور کلی در همان زمان مناسب است. پوشش تونل به عنوان یک پرتوی حلقه برای آنالیز لرزه ای مقطعی و یا پرتوی مستقیم برای کل تجزیه و تحلیل لرزه ای طولی شبیه سازی می شود. زمین ، که تعامل بین ایزولاسیون تونل و سطح زمین را نشان می دهد ، در اطراف پوشش تونل قرار گرفته و جابجایی واکنش زمین اطراف و تنش برشی در یک انتهای زمین وارد می شود. این روش عملی است. اما به دلیل پیچیدگی شرایط زمین ، تنظیم چشمه زمین کار دشوار است و الگوی مورد استفاده برای طراحی لرزه ای خطوط لوله زیرزمینی لزوما تقریب مناسبی برای تونل هایی با قطر بزرگ مناسب نیست ، بنابراین دارای محدودیت هایی است. در روش تحلیلی پویا غیرخطی عنصر محدود ، لازم است سؤالات مختلف غیرخطی در نظر گرفته شود ، و فرایند مدل سازی پیچیده است. به منابع و زمان محاسبات بسیار بزرگ ، خصوصاً در تحلیل سه بعدی نیاز دارد . در همین حال ، ارائه شرایط مرزی دقیق پویا دشوار است. از این رو ، برای طراحی جداسازی لرزه ای عملی تونل ها مناسب نیست.

ایزولاسیون تونل به طور عمده بر روی مقاطع تونل متمرکز است.

تونل در معرض تغییر شکل هایی است که توسط محیط اطراف ایجاد می شود. در حال حاضر ، تحقیقات در مورد ایزولاسیون تونل به طور عمده بر روی مقاطع تونل متمرکز است. با این حال ، به عنوان یک ساختار زیرزمینی خطی ، نکته اصلی مطالعه جداسازی لرزه ای تونل به عنوان یک کل است. کل رفتار طولی یک تونل که در معرض تغییر شکل های ایجاد شده توسط محیط اطراف قرار دارد ، می تواند به دو نوع تقسیم شود.

(1) تغییر شکل فشاری و کششی در طول جهت طولی

 (2) تغییر شکل خم در امتداد جهت عرضی

از یک روش شبه استاتیکی مبتنی بر مدل المان محدود محوری برای تجزیه و تحلیل واکنش ایزولاسیون تونل ، برای بررسی اثر ایزولاسیون تونل و مکانیسم ایزولاسیون تونل در طول هر دو جهت طولی و عرضی استفاده شده است.

روش شبه استاتیک با استفاده از یک FEM محوری و روش شتاب پاسخ برای طراحی عملی ایزولاسیون تونل استفاده می شود.

تونل در معرض تغییر شکل هایی است که توسط محیط اطراف ایجاد می شود. در حال حاضر ، تحقیقات در مورد ایزولاسیون تونل به طور عمده بر روی مقاطع تونل متمرکز است. با این حال ، به عنوان یک ساختار زیرزمینی خطی ، نکته اصلی مطالعه جداسازی لرزه ای تونل به عنوان یک کل است. کل رفتار طولی یک تونل که در معرض تغییر شکل های ایجاد شده توسط محیط اطراف قرار دارد ، می تواند به دو نوع تقسیم شود.

(1) تغییر شکل فشاری و کششی در طول جهت طولی

 (2) تغییر شکل خم در امتداد جهت عرضی

از یک روش شبه استاتیکی مبتنی بر مدل المان محدود محوری برای تجزیه و تحلیل واکنش ایزولاسیون تونل ، برای بررسی اثر ایزولاسیون تونل و مکانیسم ایزولاسیون تونل در طول هر دو جهت طولی و عرضی استفاده شده است.