لزوم تغيير نگرش به معيارهاي طراحي در آئين‎نامه‎هاي لرزه‎اي به منظور دستيابي به يك استراتژي كارآمد در بهينه‎ سازي طرح سازه‎ها در چند دهه اخير مورد توجه بوده است. در اين راستا فرايند طراحي براساس سطح عملكرد سازه‏ها توسط گروه‏هاي مختلف محققين و پژوهشگران، در اقصي نقاط دنيا توسعه داده شده است. شايان ذكر است كه رويكرد مذكور از نقطه نظر انتخاب نوع تحليل يا به عبارتي تعيين پارامترهايي به عنوان شاخص عملكردي و همچنين از منظر سطوح خطري كه بايد مورد توجه قرار گيرند، قابل بحث و بررسي است. از مزاياي استفاده از روش تحليل و طراحي براساس سطح عملكرد، فراهم نمودن قدرت تصميم گيري در تعيين توابع هدف عملكردي در سطوح متنوع خطر است. اين مهم در ايجاد بستر مناسب براي تهيه طرح‏هاي بهينه اقتصادي نقش كليدي ايفا مي‎كند. پل‎ها از مهمترين انواع سازه‎هايي هستند كه در قالب پروژه‎هاي ملي در هر كشور ساخته مي‎شوند و در دنياي امروز كميت و كيفيت آن‎ها به عنوان شاخص توسعه و پيشرفت قلمداد مي‎گردد. علاوه بر آنچه ذكر شد، خسارت‎هاي وارده به اين نوع از سازه‎هاي استراتژيك و تعيين ميزان آن در هنگام بروز زمين لرزه‎هاي قدرتمند و حتي زمان مورد نياز براي تعمير و يا دوباره سازي پروژه مي تواند به عنوان توابع هدف در متن فرايند طراحي براساس سطح عملكرد قرار گيرد. در اين مطالعه اثرات مدت زمان مؤثر بر شاخص‎هاي عملكردي به عنوان يكي از موضوعات كمتر مطالعه شده حوزه طراحي براساس سطح عملكرد، مورد بررسي قرار گرفته است. براي نيل به اهداف اين مطالعه، سازه يك پل بتني جعبه اي داراي 4 دهنه به طول حدود 31 متر و عرض حدود 17 متر در نرم افزار OpenSees مدلسازي شد. تحليل تاريخچه زماني غيرخطي در دو سطح خطر مختلف با استفاده از يك مجموعه شتاب نگاشت 100 تايي با مدت زمان مؤثر متغير انجام شد. شاخص‎هاي عملكردي از قبيل جابجايي نسبي، كرنش ميلگردها، كرنش بتن و شكل پذيري سازه در خلال مجموع 200 تحليل تاريخچه زماني صورت گرفته تعيين گرديد و مقادير بيشينه آن‎ها ثبت شد. نتايج نشان داد بسته به روش تعيين مدت دوام مؤثر لرزش و سطح خطر مورد توجه، افزايش مدت دوام مؤثر زلزله مي‎تواند سطح عملكرد كلي پل‎هاي بتني را دستخوش تغييرات قرار دهد. ويژگي‎هاي ماكرو سازه پل و سطوح عملكرد مربوط به اين ويژگي‎ها شامل تقاضاي شكل پذيري تحت تأثير افزايش مدت دوام لرزش حركات قدرتمند زمين نيستند و اين روند فارغ از سطح خطر و روش تعيين مدت دوام لرزش است در حاليكه ويژگي‎هاي ميكرو سازه پل و سطوح عملكردي مربوط به اين ويژگي‎ها شامل كرنش بتن و فولاد پايه بتني به شدت تحت تأثير افزايش مدت دوام لرزش حركات قدرتمند زمين هستند و همچنين اين روند فارغ از سطح خطر و روش تعيين مدت دوام لرزش است. واژه‌هاي كليدي: تحليل سطح عملكرد، مدت دوام مؤثر، پل‎هاي بتني، روش D5%-95%، روش براكت

1398/04/08

Seismic Response of Multi Span RC Bridges Subjected to Long Duration Excitation

5/3/2017 12:00:00 AM

Revision of seismic design provisions into the establishment of the more efficient strategies for structures design is considered during the last decades. In this regard, performance based design procedure is developed by the researchers and investigators from around the world. From the point of selecting analysis procedure or on the other hand determining of parameters as the performance index, the mentioned approach should be investigated and discussed. Self-determination of performance purposes regarding to various risk level could be considered as an advantage of applying the performance based analysis and design that plays a key role in optimized economical designs. The bridges are the most important civil structures that are constructed in the form of national projects and their quality and quantity is considered as an index of development of the countries. In addition to what was mentioned, considering damages to this type of strategic structures and determine the amount of during strong ground motion and even time spent on repairing process as purpose function through the performance based design procedure. This study investigates the effects of effective duration of earthquakes on performance indexes as a topic, which has been less considered. To meet the purposes of this study, the structure of a four span box girder bridge with span length of 31.0 meters and the width of 17.0 meters is simulated. This is done through the powerful nonlinear analyzing educational software called OpenSees. Nonlinear time history analysis considering two different risk levels is preformed, as a collection of 100 records of earthquakes with various effective duration was applied. The performance indexes such as drift ratio, rebar strain, concrete strain and ductility of bridge piers were monitored and the maximum amount of are extracted during 200 series analysis. Result establishes that the effect of increasing the effective duration of an earthquake on the performance level of a concrete box girder bridges is highly depended on the approach of duration determination. Macro properties of bridge structures such as ductility demand and their performance level are not affected by increasing the effective duration of strong ground motion, and this is regardless of not only the level of risk even effective duration determination approach, whereas micro properties such as strain levels of concrete and steel rebar and their performance level are severely affected by increasing the effective duration of strong ground motion. It should be mentioned that the latter case is also regardless of not only the level of risk even effective duration determination approach. Keywords: Performance level analysis, Effective duration, Concrete box girder bridges, Significant time duration, Bracket duration