12262

12262

تحليل لرزه اي شكنندگي پلهاي بتني جعبه اي چندقابي

كارشناسي ارشد

عمران - گرايش زلزله

شهريور 1392

شهريور 1392

دكتر غلامرضا قدرتي اميري

چكيده پل ها از اجزاي اصلي هر شبكه ي حمل و نقل محسوب شده و خرابي آنها پس از رخداد زلزله خللي جدي در عمليات امدادرساني محسوب ميگردد. بنابراين ارزيابي عملكرد لرزه اي پلها تحت بارهاي لرزه اي متفاوت امري ضروري است. منحني هاي شكنندگي يكي از ابزارهاي بسيار مناسب در انجام ارزيابي لرزه اي پلها بوده، بگونه اي كه احتمال رسيدن و يا فراگذشت از سطح آسيب مشخصي براي شدت هاي متفاوت زمين لرزه اي را تعيين ميكنند. در آناليزهاي شكنندگي، لازم است آسيب پذيري اجزاي اصلي پل مانند ستونها، تكيه گاه هاي الاستومريك، كوله ها و غيره. منظور شوند. كه اين امر از طريق منحني هاي شكنندگي سيستم محقق مي شود. بطوركلي كلاس پلهاي كاليفرنيا به سيزده دسته اصلي تقسيم مي شوند. كه كلاس پلهاي بتني ممتد با مقطع عرشه جعبه اي 41% آنها را شامل شده و متداول ترين آنها مي باشند. اين كلاس پلها به دو دسته پلهاي تك قابي و چند قابي تقسيم مي شوند. نوع چندقابي كه تقريباً پانزده درصد آنها را تشكيل ميدهد بدليل طول زياد و مشكلات انبساط و انقباض هاي حرارتي با حداقل يك مفصل مياني روي مقطع عرشه اجرا مي شوند. پيش بيني پاسخ لرزه اي پلهايي باپايه هاي نامنظم كه يك راه حل مناسب براي پلهاي عبوري از درّه هاست، مسئله اي است كه هنوز هم بطور جدي توسط محققين در سراسر دنيا دنبال مي شود. در اين مطالعه بمنظور بررسي اثر پايه هاي غير يكنواخت روي شكنندگي پلهاي جعبه اي چندقابي، منحني هاي شكنندگي تحليلي در سطوح اعضاء و سيستم در شرايط وجود و عدم وجود پايه هاي يكنواخت با چهار ضريب ارتفاعي متفاوت از طريق آناليزهاي احتمالاتي تاريخچه زماني غيرخطي ارائه مي شود. طراحي اين چهار مدل براساس آيين نامه طراحي قبل از سال 1971 كاليفرنيا مي باشد. بمنظور امكان بسط نتايج بدست آمده براي تمامي كلاس پلهاي مشابه در مكان ها و شرايط متفاوت، كليه عدم قطعيت ها اعم از هندسي، مصالح و ركوردهاي زلزله اعمال شده اند. بطوريكه صد عدد از نمونه هاي آماري مختلف پل بصورت سه بعدي مدل شده با صد عدد از شتاب نگاشتهاي متفاوت زلزله تركيب شده و سپس تحليل تاريخچه زماني غير خطي براي هر نمونه پل انجام مي شود. حداكثر پاسخ اعضاي بحراني ثبت شده و اين پاسخ ها ملاك تشكيل منحني هاي شكنندگي قرار مي گيرند. لازم به ذكر است كه در ساخت منحني هاي شكنندگي سيستم برخلاف بيشتر مطالعات انجام شده در گذشته كليه ي اعضاي پل براساس ميزان مشاركت در تحمل بارهاي امتداد قائم به دو دسته ي اوليه و ثانويه تقسيم مي شوند. به وضوح مشخص است كه با افزايش مقدار اختلاف ارتفاع پايه ها شكنندگي افزايش مي يابد. منحني هاي شكنندگي اعضاء نشان ميدهند كه بيشترين آسيب پذيري به نشيمن نقاط انتهايي عرشه روي كوله ونشيمن عرشه در محل مفصلهاي ميان دهانه مربوط ميگردد. علاوه بر آن بدست آوردن يك معيار خسارت با هدف اولويت بندي عمليات بهسازي لرزه اي و يا بيان ايده هاي مديريت بحران به هنگام رخداد زلزله امري مهم و ضروري تلقي مي گردد. واژه هاي كليدي: پلهاي چندقابي، پايه هاي غيريكنواخت، منحني هاي شكنندگي