عنوان پایان‌نامه
کاهش تاثیر شتاب قائم زلزله بر پل ها با استفاده از آلیاژ حافظه دار شکلی
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - سازه
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1879;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 61103
- تاریخ دفاع
- ۲۱ دی ۱۳۹۲
- دانشجو
- هادی آرین
- استاد راهنما
- مهدی قاسمیه
- چکیده
- مؤلفه قائم تحریک لرزه‌ای اثرات شدیدی بر عملکرد پل‌ها در طول زمین‌لرزه‌ها دارد. محققین بسیاری خرابی‌های پل‌ها را در زلزله‌های مهم گذشته مورد اشاره قرار داده‌اند، که بر اثر فشار یا کشش مستقیم در ستون‌ها و همچنین برخی شکست‌های برشی و خمشی رخ داده بر اثر نوسانات نیروی محوری ستون‌ها بوده‌اند. آن‌ها دریافتند که این نوسانات نیروی محوری ستون‌ها بطور قطعی بر اثر تحریک لرزه‌ای قائم رخ داده‌اند و امکان نداشته که تنها بر اثر تحریکات افقی رخ داده باشند. مطالعات انجام شده فراوانی کمبود توجه مهندسی به مؤلفه قائم زلزله‌ها را به عنوان دلیل اصلی خرابی‌های متعدد و قابل توجه پل‌ها در طول زلزله‌های گذشته معین کرده‌اند. این مطالعات بر اهمیت توسعه روش‌های عملی برای کاهش اثرات تحریک لرزه‌ای قائم همراه با کاهش اثرات تحریکات افقی تأکید نموده‌اند. بنابراین در این پایان‌نامه، یک سیستم ابتکاری دارای آلیاژ حافظه‌دار شکلی برای طرح و همچنین بهسازی پل‌ها پیشنهاد شده است که می‌تواند بطور همزمان اثرات تحریکات لرزه‌ای قائم و افقی بر پل را کنترل نموده و کاهش دهد. به منظور بررسی اثربخشی سیستم جدید، ارزیابی آن با به کارگیری تحلیل‌های تاریخچه زمانی غیرخطی بر روی مدلی سه بعدی از یک پل با جزئیات دقیق چند دهانه دارای تکیه‌گاه‌های ساده و با استفاده از یک سری حرکات زمین نماینده برای منطقه حضور پل انجام شد. جهت تعیین میزان حساسیت سیستم پیشنهادی جدید، تحلیل‌ها بطور جداگانه بر روی عوامل اصلی تأثیرگذار بر عملکرد سیستم جدید هدایت شدند. نتایج نشان دادند که سیستم پیشنهادی برای کنترل اثرات تحریکات لرزه‌ای قائم و افقی، و کاهش پاسخ‌های متعدد پل، تقاضاهای شکل‌پذیری، و خرابی‌ها در طول زلزله‌ها بسیار مؤثر می‌باشد.
- Abstract
- Vertical component of seismic excitation tremendously affects the performance of bridges during the earthquakes. Many researchers have pointed out bridge damages during the past significant earthquakes occurred because of direct compression or tension in columns and also some of the flexural and shear failures that were due to the variations in axial forces of columns. They realized that these variations in axial forces of columns are definitely caused by the vertical seismic excitation and could not be happened as a result of horizontal excitations only. Numerous conducted studies identified the lack of engineering attention to the vertical component of earthquakes as the main reason of various considerable bridge damages during the past earthquakes. These studies emphasized the importance of extending practical methods for mitigating the effects of vertical seismic excitation along with effects of horizontal excitations. Thus in this thesis, an innovative shape memory alloy system is proposed for the new design and also retrofitting of bridges that can simultaneously controls and reduces the effects of vertical and horizontal seismic excitations on bridges. In order to investigate the efficiency of the new system, the evaluation is performed through nonlinear time history analyses on a three-dimensional model of a detailed multi-span simply supported bridge using a suite of representative ground motions of the bridge region. To define the sensitivity of the proposed new system, the analyses are conducted separately on the main issues that affect the performance of the new system. The results showed that the proposed system is very effective for controlling the effects of vertical and horizontal seismic excitations and reducing several bridge responses, ductility demands, and damages during the earthquakes.
