عنوان پایان‌نامه
استفاده از مکانیزم گهواره ای در ارتقا رفتار لرزه ای پل های چند ستونی
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - سازه
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1793;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 58450
- تاریخ دفاع
- ۲۹ تیر ۱۳۹۲
- دانشجو
- روزبه داودی
- استاد راهنما
- مهدی قاسمیه, محمد خان محمدی
- چکیده
- در روشهای نوین طراحی و بهسازی پل‌ها در برابر زلزله سعی بر آن است تا سازه پس از زلزله کمترین آسیب را ببیند، تغییر شکل پسماند نداشته باشد و بهره‌دهی خود را از دست ندهد. اعمال فلسفه‌های اخیر در روشهای طراحی منجر به شکل‌گیری روشهای طراحی باز‌دارنده از خسارت، شده است. مشکلات موجود در روشهای طراحی متعارف در پل‌ها شامل طراحی ظرفیتی گره‌اتصال، تیر و سرستون و همچنین نارسایی‌های دیگر مثل پدید آمدن تغییر‌شکل پسماند و آسیب دیدن گره‌اتصال می‌باشند. برای رفع مشکلات ذکر شده برای طراحی و بهسازی پل‌ها، در این پایان نامه 3 مدل گهوارهای در پل‌های بتنی چند ستونی به همراه آلیاژ‌های حافظه دار شکلی ، پیشنهاد شده است و همچنین روابطی برای طراحی اولیه این سیستم‌های گهوارهای ارایه شده اند. در این تحقیق تمامی مدل‌های مبنای استفاده شده با نتایج آزمایشگاهی صحت سنجی شده‌اند. به همین منظور یک مدل برای پیش بینی رفتار غیر خطی ستون-گره‌اتصال در پل‌های موجود با استفاده از روش مفصل پلاستیک ارایه شده‌است. در این پایان‌نامه هر 3 سیستم‌های گهوارهای ارایه شده با پل‌های بتنی دارای نقص در جزییات لرزه‌ای و پل‌های طراحی شده با روشهای عادی، مقایسه شده‌اند. جهت بررسی رفتار لرزه‌ای پایه‌های گهوارهای و موجود، تحلیل‌های استاتیکی غیرخطی بار افزون، استاتیکی چرخه‌ای و تاریخچه زمانی (با استفاده از 7 شتاب‌نگاشت زلزله حوزه نزدیک و 7 شتاب‌نگاشت زلزله حوزه دور در سطح ماکزیمم زلزله مورد انتظار (MCE) ) بر روی مدل ها انجام شده است. در این پایان‌نامه چیزی در حدود 1200 آنالیز غیر خطی با نرم‌افزار OpenSees انجام گرفته است که زمان تقریبی هر کدام از آنالیز‌ها بیش از چند ساعت بوده‌اند. نتایج آنالیز‌ها ویژگی‌های منحصر به فرد پایه‌های گهوارهای در کاهش تغییر شکل پسماند، انرژی ورودی زلزله، تقاضای شکل پذیری، برش و لنگر موجود در گره‌اتصال و شالوده را نشان دادند.
- Abstract
- The aims of new design and rehabilitation methods in RC bridges are reducing deterioration and residual drift after earthquakes. New philosophes of design have brought about Damage Avoidance Design. Shortcomings of conventional design approaches in bridge bent are capacity design of joint, beam and columns, residual drift and joint failure. In order to overcome these problems, this study proposed three rocking bridge bents with shape memory alloy bars as an energy absorption devices. In addition, a new approaches based on displacement based design are proposed to design of these rocking systems. In this study, all of analytical models have been verified with experimental results. To that end, an innovative model based on plastic hinge approach is put forward in order to predict nonlinear behavior of column-joint. In this research, each of three proposed rocking systems, traditional and ordinary designed bridge bents are compared with each other. Static cyclic and time history analysis with use of seven far and seven near field ground motions are utilized to investigate seismic behavior of rocking and conventional systems. In this dissertation, about 1200 nonlinear analysis are carried out using OpenSees software. The approximate time of each analysis is about couple of hours. The results clarify exceptional benefits of rocking systems in comparison with conventional bridge bents. The rocking mechanism in innovative systems results in decreasing energy demand, ductility demand, shear and moment demand in joint, cap beam and foundation.
