3D numerical analysis of tunnelling effects on a multi-storey building: the case of Line 9 EPB tunnelling in Barcelona

Juntament amb el desenvolupament de les infraestructures en zones urbanes, la necessitat de construcció de túnels augmenta. Aquestes excavacions subterrànies provoquen moviments en el terreny que poden estar associats amb danys en estructures pròximes al traçat. Tot i la importància del fenomen d�...

Full description

Bibliographic Details
Author: Török, Viktória
Format: master thesis
Publication Date:2021
Country:España
Institution:Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
Repository:UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
Language:English
OAI Identifier:oai:upcommons.upc.edu:2117/359676
Online Access:https://hdl.handle.net/2117/359676
Access Level:Open access
Keyword:Tunneling
Numerical analysis
3D numerical modelling
EPB tunnelling
soil-structure interaction
expansion joint
field monitoring
Túnels -- Perforació
Anàlisi numèrica
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria civil::Geotècnia::Túnels i excavacions
id ES_8a67f1ef4a6f07d3852f4b64fdf6be0c
oai_identifier_str oai:upcommons.upc.edu:2117/359676
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
dc.title.none.fl_str_mv 3D numerical analysis of tunnelling effects on a multi-storey building: the case of Line 9 EPB tunnelling in Barcelona
title 3D numerical analysis of tunnelling effects on a multi-storey building: the case of Line 9 EPB tunnelling in Barcelona
spellingShingle 3D numerical analysis of tunnelling effects on a multi-storey building: the case of Line 9 EPB tunnelling in Barcelona
Török, Viktória
Tunneling
Numerical analysis
3D numerical modelling
EPB tunnelling
soil-structure interaction
expansion joint
field monitoring
Túnels -- Perforació
Anàlisi numèrica
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria civil::Geotècnia::Túnels i excavacions
title_short 3D numerical analysis of tunnelling effects on a multi-storey building: the case of Line 9 EPB tunnelling in Barcelona
title_full 3D numerical analysis of tunnelling effects on a multi-storey building: the case of Line 9 EPB tunnelling in Barcelona
title_fullStr 3D numerical analysis of tunnelling effects on a multi-storey building: the case of Line 9 EPB tunnelling in Barcelona
title_full_unstemmed 3D numerical analysis of tunnelling effects on a multi-storey building: the case of Line 9 EPB tunnelling in Barcelona
title_sort 3D numerical analysis of tunnelling effects on a multi-storey building: the case of Line 9 EPB tunnelling in Barcelona
dc.creator.none.fl_str_mv Török, Viktória
author Török, Viktória
author_facet Török, Viktória
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Mariano, Alessandra di
Franza, Andrea
dc.subject.none.fl_str_mv Tunneling
Numerical analysis
3D numerical modelling
EPB tunnelling
soil-structure interaction
expansion joint
field monitoring
Túnels -- Perforació
Anàlisi numèrica
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria civil::Geotècnia::Túnels i excavacions
topic Tunneling
Numerical analysis
3D numerical modelling
EPB tunnelling
soil-structure interaction
expansion joint
field monitoring
Túnels -- Perforació
Anàlisi numèrica
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria civil::Geotècnia::Túnels i excavacions
description Juntament amb el desenvolupament de les infraestructures en zones urbanes, la necessitat de construcció de túnels augmenta. Aquestes excavacions subterrànies provoquen moviments en el terreny que poden estar associats amb danys en estructures pròximes al traçat. Tot i la importància del fenomen d'interacció sòl-estructura, les deformacions dels edificis porticats no s'han estudiat exhaustivament i hi ha enfocaments de disseny limitats per avaluar possibles riscos. Aquesta dissertació presenta un model tridimensional d'elements finits de la interacció túnel-sòl-edifici per al cas Llave de Oro, documentat durant la construcció de la Línia 9 del Metro de Barcelona. A causa d’importants moviments produïts en el terreny per la construcció del túnel, diversos elements dels edificis monitoritzats van resultar danyats; amb fissures situades principalment a les zones adjacents a la junta de dilatació entre dos blocs del mateix edifici. En el model numèric es realitza la simulació de l'excavació del túnel, modelitzant l'edifici mitjançant una estructura de pòrtic semirígid amb juntes de dilatació. Els resultats numèrics s'avaluen tenint en compte els moviments observats in situ. L'estudi confirma la importància de la modelització de juntes de dilatació i el seu potencial per a produir esquerdes localitzades en edificis relativament rígids.
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021
2021-06-21
2022
2022-01-13
dc.type.none.fl_str_mv master thesis
http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
NA
http://purl.org/coar/version/c_be7fb7dd8ff6fe43
dc.type.openaire.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
dc.identifier.none.fl_str_mv https://hdl.handle.net/2117/359676
url https://hdl.handle.net/2117/359676
dc.language.none.fl_str_mv Inglés
eng
language_invalid_str_mv Inglés
language eng
dc.rights.none.fl_str_mv open access
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Spain
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/
dc.rights.openaire.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv open access
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Spain
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universitat Politècnica de Catalunya
publisher.none.fl_str_mv Universitat Politècnica de Catalunya
dc.source.none.fl_str_mv reponame:UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
instname:Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
instname_str Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
reponame_str UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
collection UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869412714091118592
spelling 3D numerical analysis of tunnelling effects on a multi-storey building: the case of Line 9 EPB tunnelling in BarcelonaTörök, ViktóriaTunnelingNumerical analysis3D numerical modellingEPB tunnellingsoil-structure interactionexpansion jointfield monitoringTúnels -- PerforacióAnàlisi numèricaÀrees temàtiques de la UPC::Enginyeria civil::Geotècnia::Túnels i excavacionsJuntament amb el desenvolupament de les infraestructures en zones urbanes, la necessitat de construcció de túnels augmenta. Aquestes excavacions subterrànies provoquen moviments en el terreny que poden estar associats amb danys en estructures pròximes al traçat. Tot i la importància del fenomen d'interacció sòl-estructura, les deformacions dels edificis porticats no s'han estudiat exhaustivament i hi ha enfocaments de disseny limitats per avaluar possibles riscos. Aquesta dissertació presenta un model tridimensional d'elements finits de la interacció túnel-sòl-edifici per al cas Llave de Oro, documentat durant la construcció de la Línia 9 del Metro de Barcelona. A causa d’importants moviments produïts en el terreny per la construcció del túnel, diversos elements dels edificis monitoritzats van resultar danyats; amb fissures situades principalment a les zones adjacents a la junta de dilatació entre dos blocs del mateix edifici. En el model numèric es realitza la simulació de l'excavació del túnel, modelitzant l'edifici mitjançant una estructura de pòrtic semirígid amb juntes de dilatació. Els resultats numèrics s'avaluen tenint en compte els moviments observats in situ. L'estudi confirma la importància de la modelització de juntes de dilatació i el seu potencial per a produir esquerdes localitzades en edificis relativament rígids.Junto con el desarrollo de las infraestructuras en zonas urbanas, la necesidad de construcción de túneles aumenta. Estas excavaciones subterráneas provocan movimientos en el terreno que pueden estar asociados con daños en estructuras próximas al trazado. A pesar de la importancia del fenómeno de interacción suelo-estructura, las deformaciones de los edificios porticados no se han estudiado exhaustivamente y existen enfoques de diseño limitados para evaluar posibles riesgos. Esta disertación presenta un modelo tridimensional de elementos finitos de la interacción túnel-suelo-edificio para el caso Llave de Oro, documentado durante la construcción de la Línea 9 del Metro de Barcelona. Debido a importantes movimientos del terreno causados por la construcción del túnel, varios elementos de los edificios monitoreados resultaron dañados; con fisuras ubicadas principalmente en las zonas adyacentes a la junta de dilatación entre dos bloques del mismo edificio. En el modelo numérico se realiza la simulación de la excavación del túnel, modelizando el edificio mediante una estructura de pórtico semirrígido con juntas de dilatación. Los resultados numéricos se evalúan teniendo en cuenta los movimientos observados in situ. El estudio confirma la importancia de la modelización de juntas de dilatación y su potencial para causar grietas localizadas en edificios relativamente rígidos.Because of the currently growing infrastructure system in urban areas, an increasing number of underground tunnels are needed. Generally, underground excavations, such as tunnelling, cause surface soil movements and can be associated with structural damage. Despite the importance of the soil-structure interaction, the deformations of framed buildings have not been extensively studied and there are limited design approaches for their risk assessment. This dissertation presents a three-dimensional finite element model of a tunnel-soil-building interaction, giving insights into the building deformation mechanism for the Llave de Oro case history, documented during the construction of the Metro Line 9 Barcelona. Due to significant ground movements caused by tunnelling, several elements of the monitored buildings were damaged; with cracks mostly located in the areas adjacent to the expansion joint between two blocks of the same building. In the numerical model, the tunnel excavation is simulated, and the multi-storey building is modelled with a semi-rigid frame structure. The effect of expansion joints is evaluated through a parametric study. Results obtained from the numerical model are reviewed in consideration of available monitoring measurements, confirming the importance of modelling expansion joints and their potential for leading to localised cracking within relatively stiff buildings.Universitat Politècnica de CatalunyaMariano, Alessandra diFranza, Andrea20212021-06-2120222022-01-13master thesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdccNAhttp://purl.org/coar/version/c_be7fb7dd8ff6fe43info:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/2117/359676reponame:UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPCinstname:Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)Inglésengopen accesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Spainhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/info:eu-repo/semantics/openAccessoai:upcommons.upc.edu:2117/3596762026-05-27T15:37:01Z
score 15.301603

Similar Items