بررسی تقاضای لرزه ای کلیدهای برشی در پل های مورب و پیشنهاد یک سازوکار جدید برای کنترل نحوه شکست در آنها/فروغی مقدم سیدمحمدجواد

با توجه به پیشرفت جوامع و رشد جمعیت شهرها، فضای مناسب برای ساخت و اجرای پل های مستقیم در فضای شهری امکان پذیر نیست و طراحان به طراحی پل ها با هندسه نامنظم مانند پل های مورب روی آورده اند. زمین لرزه های اخیر نشان داده اند که عرشه پل های مورب مستعد دوران می باشد و عمده آسیب این نوع از پل ها ناشی از دوران عرشه حول محور عمود بر صفحه عرشه است. از آنجا که دوران عرشه پل به میزان جابجایی گوشه های عرشه وابسته است و همچنین از کلیدهای برشی خارجی مستقر بر روی کوله ها انتظار میرود که در میزان جابجایی جانبی عرشه را محدود کنند، تاثیر این المان ها در کاهش دوران عرشه بسیار موثر است. لذا در این تحقیق تاثیر حضور کلید برشی در رفتار لرزه ای پل های بزرگراهی بتنی مورب مورد بررسی قرار گرفته است. نشان داده شده است که همبستگی حرکات انتقالی طولی و عرضی از عوامل اصلی و تاثیرگذار در رفتار دینامیکی پل های مورب می باشد. برای بررسی رفتار دینامیکی این نوع از پل ها، مدل سه بعدی پل مورد نظر با زوایای تورب متفاوت در نرم افزار اجزای محدود مدلسازی شده است. کلیدهای برشی خارجی المان هایی هستند که در بیرون از مقطع عرشه و بر روی کوله ها به منظور محدود نمودن حرکت جانبی روسازه و همچنین جلوگیری از سقوط روسازه از روی کوله، ساخته می شوند. برای شبیه سازی رفتار کلیدهای برشی، با استفاده از نتایج آزمایشگاهی دیگر مطالعات، این مدل رفتاری در نرم افزار با دقت مناسب ارائه شده است. در ادامه برای بررسی تاثیر ظرفیت کلید های برشی و همچنین بررسی کارآمد بودن روابط ارائه شده در آیین نامه ها برای پل های مستقیم در ارتباط با پل مورب مورد نظر، این المان ها با ظرفیت های مختلف مدلسازی و نتایج آن ها ارائه شده است. مشاهده می شود که تاثیر این المان ها در کاهش جابجایی و دوران عرشه برای زوایای مختلف تورب و همچنین برای مقادیر مختلف فاصله کلید برشی تا عرشه متفاوت است. در نهایت برای کنترل جابجایی جانبی روسازه اقدام به ارائه یک نوع کلید برشی فولادی که با ساز و کار اصطکاکی انرژی روسازه را مستهلک می نماید، شده است. مشاهده می شود که این نوع از کلید برشی تاثیر زیادی (تقریبا ۵/۱ برابر) در کاهش دوران عرشه نسبت به کلید برشی بتنی رایج دارد و از مزیت های این کلید برشی، آسیب کمتر به دیوار کوله در حین زمین لرزه می باشد.