23225

ارزيابي عملكرد لرزه اي پل بزرگراهي معيار مجهز به سيستم ميراگر اصطكاكي لغزشي برگشت پذير

كارشناسي ارشد

زلزله

1399

1399/08/27

دكتر غلامرضا قدرتي اميري

عمران

پل هاي بزرگراهي شريان هاي حياتي بسيار مهمي هستند كه عضو جدايي ناپذير زيرساخت سيستم حمل و نقل مي باشند. سرويس دهي و قابليت استفاده بي وقفه از اين سازه هاي مهم پس از زلزله امري ضروري و بسيار مهم است. يكي از راه هاي كاهش خسارت، جدا سازي عرشه از پايه ها و كوله ها مي باشد كه اين عمل مقاومت و شكل پذيري مورد نياز را كاهش داده ولي در عوض در زلزله هاي شديد منجر به جابجايي هاي بسيار زياد در نقاط مختلف پل مي شود. تحقيقات بسياري نشان مي دهد كه استفاده همزمان از سيستم هاي كنترل با جداسازهاي لرزه اي عملكرد سازه را در زمينه جابجايي بهبود مي بخشد. هدف اين تحقيق بررسي استفاده از ميراگر اصطكاكي لغزشي برگشت پذير بر كاهش هرچه بيشتر نيازهاي وارد بر پل مجهز به جداساز لرزه اي مي باشد. اين ميراگر با توجه به ظرفيت بالا در ميرايي نيروي زلزله، عدم نياز به نگهداري و يا تعمير پس از وقوع زلزله، قابليت خودبرگشت پذيري به حالت اوليه اش پس از زلزله هاي بزرگ و پس لرزه ها يك راه حل مناسب براي بهبود عملكرد لرزه اي سازه ها و جلوگيري از خسارت محسوب مي شود. در اين تحقيق پارامترهاي ميراگر لغزشي اصطكاكي برگشت پذير با استفاده از الگوريتم ژنتيك بهينه يابي چندهدفه NSGA-II تحت برنامه MATLAB بهينه يابي شده است. پل مورد بررسي پل بزرگراهي معيار واقع در كاليفرنياي جنوبي است. در اين تحقيق از فاز 2 اين پل استفاده شده كه در آن عرشه به وسيله 10 جداساز هسته سربي كاملا از زيرسازه جدا شده است. براي ارزيابي پاسخ هاي خروجي، شاخص هايي پيشنهاد شده است كه به وسيله آنها مي توان به ارزيابي سيستم كنترل و مقايسه با ديگر سيستم ها پرداخت. شاخص هاي محاسبه شده حاكي از توان بالاي اين سيستم در كاهش جابجايي مي باشد، به طوري كه حداكثر جابجايي جداساز 11 درصد كاهش داشته است. همچنين مقايسه اين سيستم با سه سيستم غيرفعال ديگر عملكرد قابل قبول اين سيستم را نشان مي دهد.

1399/11/26

Seismic performance of benchmark highway bridge supported with Resilient Slip Friction Joint (RSFJ) system

11/18/2021 12:00:00 AM

Highway bridges are the most important lifeline that becomes an inseparable part of the transportation infrastructure. The serviceability and usability of these important structures after the earthquake are essential and very important. One of the ways to reduce the damage is to separate the deck from the pier and abutments, which reduces the required strength and ductility, but instead in severe earthquakes leads to excessive displacement in different parts of the bridge. Many studies show that the simultaneous use of the control systems with base isolation improves the performance of the structure displacement. This study aims to investigate the use of Resilient Slip Friction Joint (RSFJ) to reduce the demands of a bridge supported with a seismic isolator. According to the high damping capacity, no post-event maintenance required, the Self-centering capacity after large earthquakes and aftershocks, this damper is a suitable solution to improve the seismic performance of the structure, and damage prevention. In this research, the Resilient Slip Friction Joint (RSFJ) damper parameters have been optimized using the NSGA-II multi-objective optimization genetic algorithm with the application of the MATLAB program. The investigated bridge is a benchmark highway bridge in Southern California. In this research, phase 2 of this bridge has been studied, in which the deck has been completely separated from the infrastructure by 10 Lead Rubber Bearing (LRB). To assessment the output responses, criteria have been proposed by which the control system can be evaluated and compared with other systems. The calculated criteria indicate the high efficiency of this system in reducing displacement and base shear so that the maximum displacement of the base isolator decreased by 11%. Also, a comparison of this system with the other three passive systems shows the acceptable performance of this system.

پل بزرگراهي معيار , كنترل غيرفعال , ميراگر اصطكاكي لغزشي برگشت پذير , الگوريتم ژنتيك چند هدفه NSGA-II

benchmark highway bridge , passive control , Resilient Slip Friction Joint , NSGA-II ,multi-objective genetic algorithm