تونل‌های زیرزمینی با مقطع دایروی امروزه کاربرد زیادی در زمینه‌ حمل و نقل دارند. یکی از بارزترین کاربردهای آن، متروهای شهری است که با کمک ماشین‌های حفر تونل (TBM) ایجاد می‌گردد. بررسی رفتار اینگونه سازه‌ها در برابر زلزله در زمان بهره‌برداری امری است که بایستی حتماً در هنگام طراحی مد نظر قرار گیرد. اگر چه خسارات ایجاد شده در سازه‌های مدفون در زلزله‌های اخیر کمتر از سازه‌های سطحی بوده است ولی از آنجا که اینگونه سازه‌ها به عنوان نقاطی امن در هنگام زلزله تلقی می‌شود بایستی حتماً در برابر نیروهای زلزله، مقاومت لازم را داشته باشند. خسارات مختلفی از اینگونه سازه‌ها نیز در زلزله‌های گذشته گزارش گردیده است. در این تحقیق، ابتدا به چگونگی انتخاب پارامترهای دینامیکی خاک همچون مدول برشی دینامیکی و نیز میرایی پرداخته و نحوه‌ انجام تحلیل دینامیکی تونل‌های دایروی توسط نرم‌افزار PLAXIS توضیح داد شده است. تحلیل دینامیکی برای تونلی خاص برای دو مدل رفتاری خطی ارتجاعی و نیز موهر کلمب انجام گرفته و نتایج با هم مقایسه شده‌اند. در تحلیل های انجام گرفته شده برای درنظر گرفتن اثرات تغییرشکل ها و تغییرات تنش در محیط اطراف در اثر حفاری تونل، مراحل حفاری و تغییرات در پوشش تونل نیز وارد مدل شده و در انتها، تحلیل دینامیکی انجام گرفته است. نتایج خروجی تحلیل‌ها به صورت تغییرات تنش کل، تغییرات کرنش کل و نیز تغییرات در نیروهای دینامیکی به وجود آمده در پوشش، شامل نیروی محوری، لنگر خمشی و نیروی برشی در اثر اعمال بارهای دینامیکی ارائه گردیده است. در این بررسی، به پاسخ دینامیکی متفاوت این تونل‌ها در پارامترهای مختلف خاک پرداخته شده و اثرات تغییرات زاویه اصطکاک داخلی خاک، چسبندگی خاک، مدول برشی حداکثر و نیز میرایی خاک در حالات مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. علاوه بر موارد فوق تغییرات در پارامترهای هندسی نظیر تغییر ضخامت پوشش، تغییر قطر تونل و تغییر عمق دفن تونل نیز برای پاسخ دینامیکی مورد بررسی قرار گرفته است. با اعمال یک شتابنگاشت در مقیاس‌های مختلف، اثر شتاب حداکثر اعمالی نیز در این مطالعه مورد بررسی قرار گرفته است.

کلمات کلیدی