19912

۱۹۹۱۲

ارزيابي پاسخ لرزه اي پل تحت زلزله حوزه نزديك با در نظر گرفتن اثر اندركنش خاك و سازه

كارشناسي ارشد

سازه

۱۳۹۳

۱۳۹۷/۶/۲۷

دكتر شايانفر - دكتر برخورداري

عمران

امروزه بررسي رفتار لرزه اي پل ها با توجه به نقش حياتي اين سازه در زمان وقوع زلزله يكي از حساس‌ترين موضوعات مورد بررسي مي باشد. يكي از مسايل مهم در روند بررسي رفتار لرزه اي هر سازه اي از جمله پل، فرضيات ساده كننده اي است كه در روند مدلسازي صورت مي گيرد. بسياري از اين اين ساده سازي ها بر مبناي توصيه هاي آيين نامه اي صورت گرفته و خطاي چنداني در نتايج تحليل به وجود نمي آورند،حال آنكه مجاز بودن به انجام دسته اي از آن ها مانند صرف نظر از مدل كردن مجموعه زير سازه يعني فنداسيون و خاك احاطه كننده آن، با توجه به كمبود منابع در دسترس و همچنين جامعيت نيافتن نتايج پژوهش ها در اين زمينه همچنان محل سوال است. با در نظر گرفتن اثر اندركنش خاك و سازه در واقع با يك سيستم متشكل از سازه-فنداسيون-خاك روبرو هستيم كه ممكن بر اساس ويژگي هاي فنداسيون و خاك اطراف آن، سازه مورد نظر پاسخ متفاوتي در مقايسه با حالت سازه با پاي گيردار داشته باشد. در اين مطالعه به اهميت در نظر گرفتن اثر اندركنش خاك و سازه پرداخته شده است. به اين منظور از دو نوع پل با سيستم هاي چند دهانه با تكيه گاه ساده و شاهتير بتني (MSSS) و چند دهانه با عرشه يكسره و شاهتير بتني(MSC) استفاده شده است. اين مدل‌ها تحت تحليل‌هاي ديناميكي غيرخطي با اعمال تحريك لرزه‌اي قرار گرفته و نتايج با رويكرد احتمالاتي به وسيله منحني هاي شكنندگي ارائه گرديده است. شاخص‌هاي تقاضاي مهندسي در نظرگرفته شده در اين مطالعه شامل: شكل‌پذيري انحناي ستون پل،تغيير مكان كوله در دو راستاي طولي و عرضي ، تغيير شكل تكيه گاه الاستومتريك در دو راستاي طولي و عرضي مي‌باشد. تحليل‌ها با استفاده از يك مجموعه شتاب‌نگاشت مربوط به حوزه نزديك زلزله انجام شده و پاسخ هاي لرزه اي اجزاي مختلف سازه در سه حالت بدون اندركنش ، با اندركنش (خاك ماسه سست) و با اندركنش (خاك رس) با يكديگر مقايسه گرديد . نتايج تحليل ها نشان داد در نظر گرفتن اثر اندركنش خاك و سازه (فنداسيون) به طور قابل توجهي موجب تغيير در پاسخ لرزه اي سازه و منحني هاي شكنندگي متناظر با آن مي‌شود. مقدار اثرپذيري پاسخ اجزاي مختلف پل از پديده ي اندركنش ، يكسان نيست و حسب نوع شاخص و نوع سيستم پل و همچنين مشخصات خاك متفاوت مي‌باشد. واژگان كليدي: پل، تحليل احتمالاتي، اندركنش خاك و سازه، تحليل ديناميكي غيرخطي، منحني شكنندگي

1397/10/22

Seismic performance assessment of bridge by considering soil-structure interaction in near field zone

1/12/2019 12:00:00 AM

Today Seismic performance assessment of bridges Due to its vital rule at the time of Earthquake Occurrence is one of the most important problems. One of the most significant issues in seismic behavior evaluation in every structure like bridges is simplifying assumptions in modeling in modeling procedure. Most of his simplifications are based on code recommendations and won't cause any considerable error in analytical results, while being allowed to applying some of them such as ignoring substructure modeling is a questionable subject due to lack of reliable resources. In general, there is a complicated interactional system in substructure consist of structure, foundation and soil that may have a different seismic response in comparison to fixed based structure. In his thesis importance of considering soil-structure interaction has been studied. To achieve this aim, two different type of concrete bridge was modeled; Multi-Span Simply Supported Concrete Girder Bridge (MSSS), and Multi-Span Continuous Concrete Girder Bridge (MSC).also three foundation case has been assumed: rock-base (fixed base), pile-sandy soil and pile-clayey soil. Nonlinear time history analysis was used to obtain all bridge components responses. A number of 40 pair of near fault ground motion with a wide range of PGA was utilized in this Analysis. Using all responses, Probabilistic Seismic Demand Models (PSDM) was created by defining Engineering Demand Parameter (EDP) and fragility curves for each component was drawn in all structural limit states. EDPs used in this study are column curvature ductility, Abutment and Bearing displacement in both longitudinal and transverse directions. Analytical Results shown that considering soil- foundation interaction and assuming structure, piles and surrounding soil as a contiguous system may cause great changes in bridges seismic responses and their fragility curves respectively. Keywords: Concrete bridges, Probabilistic analysis, soil-structure interaction, nonlinear dynamic analysis