عنوان پایان‌نامه
مطالعه اثر زاوی? تورب در رفتار لرزه¬ای گروهی از پل¬های نامنظم و ارائه ملزومات حداقل برای تحلیل لرزه ای
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - سازه
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1420;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 45635
- تاریخ دفاع
- ۳۱ مرداد ۱۳۸۹
- دانشجو
- پیمان صالح
- استاد راهنما
- شاهرخ مالک
- چکیده
- پل¬های نامنظم بسیاری در کشورمان از طریق بارگذاری معادل استاتیکی و تحلیل استاتیکی به صورت سیستم تک درجه آزادی تحلیل و طراحی گردیده¬اند. در مطالعات قبلی استاد راهنمای پروژه و دانشجویان محترم وی، اثرات اختلاف سختی پایه¬ها مورد بررسی قرار گرفته بود و همچنین در مطالعاتی دیگر نتایج ارزیابی آسیب¬پذیری لرزه¬ای پل-های بتن¬آرمه با روش¬های گوناگون مقایسه و مورد توجه قرار گرفته بود. در مطالعات حاضر با توجه به در اختیار بودن اطلاعات مربوط به 3 پل روگذر موجود در شهر تهران که دارای طول و تعداد دهانه¬های یکسان و سیستم باربر نظیر ولی با زاوی? تورب متفاوت هستند، نتایج تحلیل طیفی مُدی و ارزیابی به روش¬های نسبت ظرفیت به تقاضای عضو به عضو و جزء به جزء پل و همچنین نتایج تحلیل و ارزیابی آسیب¬پذیری پل¬های مزبور به روش مقاومت جانبی از طریق تحلیل استاتیکی غیر¬خطی با یکدیگر مقایسه و اثر زاوی? تورب بر نتایج تحلیل تقاضای اعضا، اجزا و رفتار دینامیکی کلی پل و همچنین میزان آسیب¬پذیری لرزه¬ای آن مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته¬است و حداقل ملزومات تحلیل، تعیین و توصیه گردیده¬است . روش¬های ارزیابی آسیب¬پذیری پل¬ها طبق دستورالعمل FHWA-1995 مورد استفاده قرار گرفته¬اند. در ارزیابی به روش نسبت ظرفیت به تقاضا، تحلیل بر اساس روش دینامیکی خطی (طیفی) برای نیروها، لنگرها و تغییرمکان¬های ناشی از زلزله (تقاضا) صورت گرفته و در نهایت با توجه به نسبت¬های ظرفیت به تقاضای اجزاء مختلف پل، نسبت به ارزیابی اقدام گردیده¬است. در روش مقاومت جانبی، تحلیل غیرخطی استاتیکی بارافزون در هر دو امتداد عرضی و طولی پل به منظور تعیین پاسخ قاب و تحلیل میزان جابجایی با منظور داشتن اثر P-? مورد بررسی قرار داده شده¬است. نتایج مطالعات حاکی از آن بوده است که با افزایش زاوی? تورب، نسبت¬های ظرفیت به تقاضای اعضا و اجزا کاهش یافته و در نهایت در مقایسه با حالتی که در آن زاوی? تورب وجود ندارد، رفتار لرزه¬ای نامطلوب¬تری از خود نشان می¬دهند. همچنین با توجه به ویژگی¬های پل¬ها، در صورتیکه درز میانی باز در نظر گرفته شود، بعلت غالب بودن مدهای پیچشی، حاشیه ایمنی در مقابل آسیب¬پذیری لرزه¬ای کاهش یافته و در عین حال در حالت تحلیل با فرض درز میانی بسته، آثار ناشی از تغییرات درجه حرارت به دلیل طراحی یکپارچه سازه عرشه و پایه¬ها، قابل ملاحظه خواهند بود.
- Abstract
- Many irregular bridges have been analyzed and designed as single degree of freedom systems by the equivalent static loading and analysis method. In the last series of theses under supervision of the first supervisor of this work, effects of piers stiffnesses had been investigated. Also, in other projects, a comparison had been made between the results of the seismic assessment of concrete bridges analyzed with various methods. In the present thesis, three existing bridges in the city of Tehran constructed with the same spans and sections but with different skew angles have been studied. The seismic assessment for those bridges by both the capacity/demand ratio and the lateral strength methods have been carried out. Two alternative methods for the detailed evaluation of existing bridges are commonly used. One is based on quantitative assessment of capacities and demands of individual components of a bridge structure and the other evaluates the lateral strength of the whole bridge. In the former method, the results from an elastic spectral analysis are used to calculate force and displacement “demands” which are then compared with the “capacities” of each component to resist these forces. The latter method is based on bent by bent push over analysis through the incremental collapse mechanism approach in order to define the load-deformation curves for the transverse frames. In conclusion, as the skew angle increases, it was found that the capacity-demand ratio of bridge members and elements decrease substantially. Also the capacity of bridge decreases with an increase in the skew angle and hence in the particular type of bridges studied here, the more the skew angle, the lower performance level is expected under a severe earthquake. Furthermore, with the consideration of the main characteristics of the bridges investigated in this work, for the cases when the middle expansion joint is assumed to have a gap, the margin of safety against probable earthquake is decreased due to the influences of the torsional modes of vibration. On the other hand, if the middle joint is considered with no gap, the effects of temperature variation will be considerable due to monolithic design and detailing of the superstructure and piers.
