31677

بهسازي لرزه‌اي پايه‌هاي نامنظم پل با استفاده از روش FRP تحت زلزله‌هاي حوزه نزديك: مطالعه موردي

كارشناسي ارشد

زلزله

1401

1403/06/11

دكتر غلامرضا اميري قدرتي

دكتر الهام رجبي

عمران

در شبكه حمل و نقل زميني، پل‌ها نقش اساسي را ايفا مي‌كنند و در عين حال، از جمله پرهزينه‌ترين سازه‌ها نيز به شمار مي‌روند. بررسي‌ها نشان داده است كه در زلزله‌ها، پس از تكيه‌گاه‌ها، پايه‌ها دومين عنصري هستند كه بيشترين آسيب را متحمل مي‌شوند. آسيب‌پذيري پايه‌ها مي‌تواند فاجعه‌بار بوده و به فرو ريختن كامل يا قسمتي از پل بينجامد. به همين دليل، اين بخش از سازه اهميت ويژه‌اي دارد و امنيت آن در برابر زلزله، از اولويت‌هاي اساسي در طراحي و ساخت پل‌ها محسوب مي‌شود. زلزله‌هاي شديد در گذر زمان، حقايقي را آشكار كرده‌اند. پل‌هايي كه در پيكربندي خود بي‌نظمي يا ناسازگاري هندسي دارند، در مقايسه با پل‌هاي معمولي، آسيب‌پذيري بيشتري از خود نشان مي‌دهند. اين موضوع، اهميت پل‌هاي نامنظم را دوچندان مي‌كند، چرا كه رفتار لرزه‌اي پيچيده‌تري دارند و به همين دليل، نيازمند بررسي و مقاوم‌سازي دقيق‌تري هستند. هدف از پژوهش حاضر، بهسازي لرزه‌اي پل‌هاي موردي با استفاده از كامپوزيت‌هاي FRP تحت اثر زمين‌لرزه‌هاي حوزه نزديك ضمن لحاظ نمودن نامنظمي‌ در مدل‌سازي مي-باشد. در مدل‌سازي اين پل¬ها كه داراي سه ستون با ارتفاع متغير مي‌باشند، ارتفاع ستون‌ها 5 الي 15 متر و طول عرشه پل 160 متر مي‌باشد. پس از انجام تحليل‌هاي ديناميكي فزآينده در معرض مجموعه‌اي از زلزله‌هاي حوزه نزديك، منحني‌هاي شكنندگي استخراج شده‌اند. در منحني‌هاي شكنندگي مشاهده گرديد احتمال خرابي در سطح فروريزش در پل منظم بهسازي لرزه‌اي شده با FRP به ضخامت 10 ميلي متر داراي اختلاف 32 درصد در سطح خطر لرزه‌اي 10% با پل نامنظمي شديد مي‌باشد و در سطح خطر لرزه‌اي 2% داراي اختلاف به ميزان 14 درصد است.

1403/09/15

Seismic Retrofit of Irregular Bridge Foundations Using FRP Method under Near-Field Earthquakes: A Case Study

9/1/2025 12:00:00 AM

In the transportation network, bridges play a crucial role and are among the most expensive structures to construct. Studies have shown that during earthquakes, foundations are the second most vulnerable elements after piers. Foundation vulnerability can be catastrophic and lead to the complete or partial collapse of a bridge. Therefore, this part of the structure is of particular importance, and its seismic safety is a top priority in bridge design and construction. Severe earthquakes over time have revealed that bridges with irregularities or geometric inconsistencies in their configuration exhibit greater vulnerability compared to regular bridges. This doubles the importance of irregular bridges, as they have more complex seismic behavior and therefore require more detailed analysis and retrofitting. The present study aims to investigate the seismic retrofitting of irregular bridges using FRP composites under near-field earthquakes, considering irregularities in the modeling. In the modeling of this bridge, which has three columns with variable height, the column heights are 5 to 15 meters and the deck length is 160 meters. After performing incremental dynamic analyses under a suite of near-field earthquakes, fragility curves were extracted. The fragility curves showed that the probability of collapse in the collapse state of the retrofitted regular bridge with FRP thickness of 10 mm has a difference of 32% at the 10% seismic hazard level with the severely irregular bridge and a difference of 14% at the 2% seismic hazard level.

آسيب¬پذيري , پل‌هاي نامنـظم , منحني شكنندگي , سطح خـطر لرزه‌اي , بهسـازي لرزه‌اي , زلزله¬هاي حوزه نزديك , FRP

Vulnerability , Irregular Bridges , Fragility Curve , Seismic Hazard Level , Seismic Retrofit , Near Field , FRP

Zahra Asghar Najafi

Dr. Gholamreza Ghodrati Amiri