17799

17799

بررسي شكنندگي پل هاي بتني بهسازي شده با الياف FRP

كارشناسي ارشد

زلزله

بهمن ماه 1395

دكتر محسنعلي شايانفر

دكتر اسدالله عباسلو

عمران

پل ها به عنوان يكي از اصلي ترين و آسيب پذيرترين سازه ها در شريان هاي حياتي هر كشور محسوب مي شوند. با توجه به عملكرد ويژه پل ها ، بروز مشكلات فني و در موارد خاص ريزش پل ها خسارات جاني و مالي فراواني به دنبال خواهد داشت .افزون بر اين ، قابليت استفاده بي وقفه از پلها در حين و پس از وقوع بلاياي طبيعي، در زماني كه عمليات امداد نجات بايد با حداكثر سرعت ممكن صورت گيرد، اهميت بهسازي پل هاي موجود را دو چندان مي نمايد. در كشور ما نيز همانند ساير نقاط دنيا تعداد زيادي از پل هاي بتني داراي قوس در پلان و همچنين درزهاي مياني هستند كه اصطلاحا به آنها پل هاي قوسي چند قابي گفته مي شود. وجود انحنا و درز مياني در عرشه جعبه اي اين پل ها باعث بروز رفتار ديناميكي پيچيده شده و آسيب پذيري لرزه اي اين گونه از پل ها در قياس با پل هاي مستقيم بيشتر مي باشد. اين تحقيق سعي دارد تا با ارائه يك مدل پل بتني قوسي و تقويت نمودن آن , به بررسي و مقايسه رفتار ستونهاي آن بپردازد. از ميان روش هاي موجود براي تقويت پل هاي موجود , مقاوم سازي با الياف پليمري نسبت به روش هاي سنتي تداخل كمتري در كاربري پل در حين اجراي عمليات بهسازي ايجاد مي نمايد. هم اكنون استفاده از اين الياف در مورد پل ها رايج و داراي مزايايي در مقايسه با روش هاي سنتي مي باشد. روش سنتي استفاده از صفحات فولادي در مقاوم سازي تيرها و عرشه پل داراي مشكلاتي از جمله افزايش وزن سازه، دسترسي دشوار و زمان بالاي اجرا مي باشد. همچنين به منظور بيان كمي آسيب پذيري اجزاي مختلف سازه اي و يا غير سازه اي بر حسب ميزان خطر زلزله مي توان در مورد هر نوع از سازه ها يا اجزاي غير سازه اي حساس به جابجايي نسبي و يا حساس به شتاب، احتمال وقوع يا فرا گذشت از يك ميزان خسارت خاص را بر حسب يك ويژگي معرف زلزله نظير PGA , PGV, PGD بيان نمود. تكرار اين عمليات براي مقادير مختلف PGA يا ساير پارامترها، منجر به توليد منحني هاي نرمال شده اي موسوم به منحني شكنندگي و يا (Fragility curve) ميگردد. اين منحني ها بيانگر احتمال يك آسيب مشخص تحت يك شدت زمين لرزه خاص است. پس از پايان مدلسازي و تحليل نتايج بدست آمده از نرم افزار اوپنسيس و با بهره گيري از منحني هاي شكنندگي براي حالات موجود و تقويت شده ي ستون هاي مدل پل مورد بررسي , در مقاوم سازي صورت گرفته براي سطح آسيب (DC-1) تغييرات چنداني بين حالات موجود و تقويت شده حاصل نشد و احتمال بروز آسيب ها در اين سطح تنها تا 9 درصد كاهش يافت. براي سطح آسيب با خطر متوسط(DC-2) افزايش مقاومت ستون ها منجر شد تا احتمال خرابي ها و نياز به درزگيري و يا ايجاد وصله تا 17 درصد كاهش پيدا كند. همچنين براي سطح آسيب (DC-3) احتمال تخريب ستون هاي تقويت شده با الياف FRP تا 24 درصد كاهش مي يابد. در پايان و براي مهم ترين سطح آسيب مورد بررسي DC-4 احتمال تخريب ستون ها تا 40 درصد كاهش يافته است.

1396/06/27

1/1/1900 12:00:00 AM

Bridges are structures which are too important for every town, city or country. This thesis discusses about concrete bridges and their behavior under different ranges of earthquakes. It is utilized analytical simulation method to conduct seismic fragility assessment of a multicolumn bridge retrofitted with FRP sheets. By using OpenSees program and fragility functions, the impact of retrofiting on the probabilistic seismic demand models and the vulnerability of the retrofitted bridge columns are eva​luated. The fragility curves for circular columns are generated for 100 earthquake ground motion records. The results show a positive increase on seismic behavior of the retrofitted columns compared with normal columns. It means that with this method, we can decrease the losses of the earthquakes up to 40% for DC-4, up to 24% for DC-3, up to 17% for DC-2 and up to 9% for DC-1 compared with normal columns.