پل ها به عنوان يكي از اصلي ترين و آسيب پذيرترين سازه ها در شريان هاي حياتي هر كشور محسوب مي‌شوند. با توجه به عملكرد ويژه پل ها ، بروز مشكلات فني و در موارد خاص ريزش پل‌ها 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 انحنا در پلان و همچنين درزهاي مياني هستند. وجود انحنا و درز مياني در عرشه جعبه اي اين پل‌ها باعث بروز رفتار ديناميكي پيچيده شده و آسيب پذيري لرزه اي اين گونه از پل ها در قياس با پل‌هاي بدون‌انحنا بيشتر مي‌باشد. مقاوم سازي لرزه اي راه حلي براي به حداقل رساندن خطر در پل هاي موجودي است كه در برابر آسيب هاي جدي طي يك زلزله آسيب پذير هستند. اين تحقيق سعي دارد تا با ارائه يك مدل پل بتني داراي انحنا در پلان با عرشه جعبه‌اي و تقويت نمودن آن، به بررسي و مقايسه رفتار پايه‌هاي آن بپردازد. از ميان روش هاي متنوع براي تقويت پل هاي موجود، در اين پژوهش از ژاكت فولادي، پوشش كامپوزيت سيماني مهندسي شده و مهاربندهاي كمانش ناپذير براي مقام‌سازي پايه‎‌هاي پل مورد مطالعه استفاده شده است. براي مدل‌سازي از نرم‌افزار اپنسيس استفاده شده و پل در حالت چون‌ساخت و مقاوم‌سازي شده تحت زلزله‌هاي حوزه نزديك پالس‌دار و بدون پالس قرارگرفته است. براي ارزيابي رفتار لرزه‌اي پايه‌هاي پل‌ها از تحليل تاريخچه زماني غيرخطي استفاده شده است. نتايج بيانگر اين است كه استفاده از روش‌هاي مقاوم‌سازي باعث بهبود پاسخ لرزه‌اي شده است. استفاده از مهاربندهاي كمانش ناپذير، پوشش كامپوزيت سيماني مهندسي شده و ژاكت فولادي، به ترتيب بيشترين تاثير را در كاهش تغيير مكان جانبي راستاي عرضي پايه‌هاي پل‌ها داشته‌اند. در راستاي طولي استفاده از پوشش كامپوزيتي سيماني مهندسي شده بيشترين تاثير را داشته است. ارزيابي آسيب‌پذيري لرزه‌اي نشان‌مي‌دهد كه در سطوح آسيب كم روش‌هاي مقاوم‌سازي در كاهش آسيب‌پذيري لرزه اي تاثير قابل توجه‌ داشتند و به ترتيب روش مهاربندكمانش‌ناپذير، پوشش فولادي و پوشش كامپوزيت سيماني مهندسي شده بيشترين تاثير را از خود نشان‌دادند. در سطوح آسيب متوسط هر سه روش مقاوم‌سازي بهبود چشمگيري در نتايج حاصله ايجاد كردند و عملكردي نزديك بهم ازخود نشان دادند. در سطوح آسيب گسترده به ترتيب پوشش مهاربندهاي كمانش ناپذير، ژاكت فولادي و كامپوزيت سيماني مهندسي شده تاثير نسبتا بيشتري داشته‌اند. در سطوح آسيب كامل نيز هر سه روش تاثير چشمگيري در كاهش آسيب‌پذيري‌لرزه‌اي داشته‌اند بطوريكه استفاده از مهاربندهاي كمانش‌ناپذير بيشترين بهبود رفتار لرزه‌اي را نتيجه داده و پس از آن پوشش كامپوزيت سيماني مهندسي شده و ژاكت فولادي در رتبه‌هاي بعدي قرارگرفتند.

1398/04/30

Effect of near-pulsed and impulsive field earthquakes on seismic vulnerability of retrofitted reinforced concrete bridge

4/15/2020 12:00:00 AM

A study has been carried out to numerically investigate the performance of a four span bridge bent retrofitted with different options. This study evaluates three different retrofitting provisions, namely steel jacketing, engineered cementitious composite (ECC) jacketing and buckling restrained brace (BRB) for improving the seismic performance of this bridge’s columns. Dynamic time history analyses have been performed to assess the dynamic behavior of the retrofitted bents columns. For modeling, opensees software is used and bridge in as built mode and retrofitted evaluated under near-pulsed and impulsive field earthquakes. The results indicated that the use of BRB, ECC and steel jacketing, respectively, have the most effect in reducing the transverse drift of bridge’s pier. In the longitudinal direction, the use of ECC has the most impact. Seismic vulnerability assessment shows that in slight limit states, reinforcement methods did not have a significant effect on reducing seismic vulnerability. In moderate and extensive limit states, respectively, ECC, BRB and steel jacketing had a fairly bigger impact. In complete limit states, three methods had a significant effect on the reduction of seismic vulnerability, so that the use of BRB improved the seismic behavior most.