عملكرد لرزه¬اي پل¬هاي چند قابي با در نظر گيري اثر نوع خاك

دكتري

در اين رساله تاثير توأمان مفاصل ميان دهانه و درجه نامنظمي بر عملكرد لرزه اي پل هاي چند قابي با در نظرگيري اثرات اندركنش خاك-سازه مورد بررسي قرار گرفته است. اگرچه مطالعات پيشين روش هايي به منظور كمي سازي سطوح نامنظمي پل ها ارائه نموده اند، ليكن نحوه تعيين توزيع نامنظمي در طول پل و همچنين تعيين منابع نامنظمي همچنان ناشناخته مي باشد. به طور كلي اغلب مطالعات در اين زمينه با اين پيش فرض انجام گرديده اند كه پل ها بر روي بستر صلب قرار گرفته اند و از بررسي عملكرد لرزه اي و همچنين محاسبه شاخص منظمي سيستم هاي خاك-سازه صرف نظر گرديده است. در اين رساله ضمن بررسي و شناخت رفتار لرزه اي پل هاي چند قابي تحت تاثير اندركنش خاك-سازه، معيار كمي منظمي برداري مبتني بر تابع همبستگي متغير مكاني اصلاح شده اشكال مودي عرشه تنها و كل پل توسعه يافته است. معيار پيشنهادي به توسعه دو شاخص منظمي با عناوين شاخص منظمي موضعي (LRI) و شاخص منظمي كلي (GRI) پرداخته است. شاخص منظمي كلي مقداري اسكالر مي باشد و بيانگر درجه منظمي كل پل مي باشد، درحاليكه شاخص منظمي موضعي به تعيين توزيع برداري مقادير منظمي در طول پل مي پردازد. ازآنجاييكه ناپيوستگي ناشي از مفاصل ميان دهانه در عرشه يكي از عوامل ايجاد نامنظمي مي باشند، عملكرد شاخص پيشنهادي براي پل¬هاي چند قابي نيز مورد ارزيابي قرار گرفته است. براساس نتايج بدست آمده اين شاخص قابل بسط براي سيستم هاي خاك-سازه نيز مي باشد. لذا رفتار لرزه اي پل هاي چند قابي با نامنظمي ارتفاعي در حالت با و بدون درنظرگيري تاثير اندركنش خاك-سازه با اين پارامتر قابل تفسير خواهد بود. با توجه به اينكه در روش هاي آيين نامه اي درجه منظمي پل ها در تعيين روش تحليل نقش محوري ايفا مي نمايد و از آنجاييكه براي محاسبه اين پارامتر و همچنين نسبت تغيير مكان غير خطي به خطي براي پل هاي چند قابي و همچنين سيستم هاي خاك-سازه ابهاماتي در دستورالعمل هاي لرزه اي وجود دارد، محور اصلي اين رساله، مطالعه تغييرات شاخص منظمي و نسبت تغيير مكان غير خطي براي سيستم هاي خاك-سازه چند قابي تعيين گرديده است. بدين منظور، چهار كلاس از پل هاي تك و چند قابي با رفتار غير ارتجاعي مستقر بر روي چهار نوع خاك با سرعت هاي موج برشي مختلف در نظر گرفته شده است. مقايسه شاخص منظمي پل هاي چند قابي با سيستم هاي تك قابي نظير آشكار نمود كه درجه منظمي پل هاي چند قابي عموما كمتر از پل هاي تك قابي معادل مي باشد. به طور كلي با نرم تر شدن خاك، شاخص منظمي موضعي و كلي پيشنهادي براي سيستم هاي خاك-سازه افزايش مي يابد. در نتيجه مفاصل ميان دهانه، پارامتر اندركنشي فركانس بي بعد (a0) كه نسبت سختي سازه به خاك مي باشد و سطح منظمي از پارامترهاي تاثيرگذار بر عملكرد لرزه اي پل هاي چند قابي مي باشند. همچنين نتايج به‌دست آمده حاكي از آن است كه در صورتي كه تنها تأثير ساختگاهي خاك در برآورد عملكرد لرزه اي پل هاي چند قابي در نظر گرفته شود، پاسخ سازه هاي واقع بر خاك‌هاي نرم وضعيتي كاملاً متفاوت با پاسخ سازه هاي واقع بر خاك‌هاي سخت و رسوبي دارند، ليكن در نظر گرفتن توأم اثرات اندركنش خاك-سازه باعث كمرنگ شدن اين تفاوت مي‌شود. بر مبناي پاسخ هاي بدست آمده مي توان استنباط نمود كه نتايج حاصل از عملكرد و شاخص منظمي پل هاي تك قابي، جهت تخمين پارامترها و رفتار پل هاي چند قابي قابل تعميم نمي باشد، لذا منظور صحت سنجي نيازهاي طراحي پيشنهاد شده توسط استانداردهاي طراحي، عملكرد پل هاي چند قابي مي بايست با دقت بيشتري مورد ارزيابي قرار گيرد.

205707

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي عمران-زلزله

دكتر مرتضي رئيسي دهكردي