25434

برسي رفتار لرزه‌اي پل‌هاي مجهز به سيستم باربر جانبي مركزگرا

كارشناسي ارشد

عمران-سازه

1400

1400/6/16

وحيد بروجرديان- پدرام قادري

محمد صالحي نجف ابادي

عمران

در اين پژوهش، يك سيستم مركزگراي نوين پيش‌ساخته براي ساخت سريع پل در مناطق لرزه‌اي معرفي‌شده است. در اين ستون از اتصالات دوراني در دو انتها و اتصالات دوراني- برشي براي اتلاف انرژي در ميانه ستون استفاده شده است. هم‌چنين از كابل‌هاي پيش‌تنيده براي ايجاد مركزگرايي در اين سيستم استفاده‌شده است. در اين پژوهش به‌منظور شناخت رفتار ديناميكي ستون گهواره‌اي با مفاصل برشي مياني به برسي رفتار كلي سازه و تعيين متغيرهاي طراحي لرزه‌اي ستون تحت تحليل‌هاي استاتيكي، شبه استاتيكي و تاريخچه زماني پرداخته‌شده است. تحليل‌ها به‌صورت دو‌بعدي و در نرم افزا OpenSees انجام‌شده است. اين متغيرها شامل: 1) نحوه توزيع مفاصل در ارتفاع 2) تعداد مفاصل 3) حداكثر جابجايي ناشي از كرنش برشي در جداگرها 4) نيروي برشي مقاوم جداگر، است. بدين منظور 10 مدل مختلف از اين نوع سيستم تحت تحليل چرخه‌اي و تحليل تاريخچه-زماني قرارگرفته است. در تحليل تاريخچه زماني از زلزله‌هاي انتخاب‌شده آيين‌نامهFEMA P695 كه شامل زلزله‌هاي دور (22 شتاب‌نگاشت) و نزديك گسل (14 شتاب‌نگاشت داراي پالس و 14 شتاب‌نگاشت بدون پالس) هستند، استفاده‌شده است. سازه‌ها تحت زلزله‌هاي مقياس شده در سه سطح DE، MCE و 1.5MCE موردبررسي قرارگرفته‌اند. مطابق نتايج اين تحقيق، ميرايي سيستم پل‌هاي موردبررسي تا حدود 16 درصد گزارش‌شده است. مقدار جابجايي پسماند عرشه پل در تمامي نمونه‌ها تحت هر سه سطح خطر نزديك به صفر بوده است. كرنش در هسته ستون بتني كمتر از 001/0 و در كاور نيز كمتر از 006/0 گزارش‌شده است. سازه به زلزله‌هاي داراي پالس حساس بوده و جابجايي‌هايي گزارش‌شده از آن تا 2 برابر زلزله‌هاي دور از گسل و نزديك گسل بدون پالس است. در كل سازه رفتار لرزه‌اي مناسبي داشته و بعد از زلزله DE و MCE بدون آسيب باقي مي‌ماند. هم‌چنين تحت زلزله‌هاي 1.5MCE تاندون‌هاي آن جاري مي‌شوند كه بايد تعويض شوند.

1400/08/08

Investigation of the seismic behavior of bridges equipped with self-centring load resisting systems

9/7/2022 12:00:00 AM

Abstract: This research introduces a new precast self-centering system for accelerated bridge construction in seismic zones. These bridges produce are precast concrete segmental columns consisting of internal unbonded post-tensioning, end rocking joints, and intermediate shear joints, providing these columns with significant self-centering and energy dissipation properties. In this study, to understand the dynamic behavior of the rocking column with intermediate shear joints, the behavior of the structure and determination of the seismic design variables of the column under static, quasi-static, and time history analyzes have been performed. The analysis is done in 2D in OpenSees software. These variables include: 1) how the joints are distributed in height of a column, 2) the number of joints, 3) the maximum displacement due to shear strain in isolation, 4) the resistant shear force of the isolation. In this research, ten models of this type of system have been subjected to cyclic analysis and time-history analysis. Three groups of earthquake ground motions are used to perform the time history analyses in the research: (1) 22 motions far-field, (2) 14 motions near-fault without velocity pulse, and (3)14 motions near-fault with velocity pulse picked from the ground motion ensembles of FEMA P695 (FEMA 2009). Investigated models at three hazard levels: DE, MCE, and 1.5MCE. According to the results damping of this system, up to 16% has been reported. The amount of residual bridge deck displacement in all samples at all three hazard levels was close to zero and the strain in the concrete column core was less than 0.001 and strain in the cover less than (sp = 0.006) reported. The structure is sensitive to pulsed earthquakes and the displacement reported from it is up to 2 times that of earthquakes far fault and near-fault without a pulse. In general, the structure has good seismic behavior and after DE, MCE earthquakes remain undamaged and after1.5MCE earthquakes, its tendons yield and must be replaced.

: سيستم مركزگرا، پل‌ بتني پيش‌ساخته، كابل‌هاي پيش‌تنيده، نرم افزا OpenSees، جداساز

: Self-centering system, Precast concrete bridge, OpenSees software, Elastomeric bearing, Post-tensioning tendons