توسعه منحنی‌های شکنندگی تحلیلی یک گروه از پل‌های بزرگراهی سه دهانه همسان تهران

توسعه منحنی‌های شکنندگی تحلیلی یک گروه از پل‌های بزرگراهی سه دهانه همسان تهران

مجری پروژه:
افشین کلانتری

چکیده

منحنی های شکنندگی لرزه ای احـتمال فـراگذشت “مـیزان تـقـاضای لرزه ای سازه” از “مـقدار ظرفـیت تعیین شده” را به ازای مـقـادیر مختلف شدت زلـزله بیان می کنند. این منحنی ها به صورت کارشناسی، تجربی و تحلیلی محاسبه می‌شوند.
در حال حاضر، اطلاعات کافی از شدت آسیبهای وارد آمده به پلها در کشور در دسترس نیست و به این دلیل، امکان ایجاد منحنی های شکنندگی به روش تجربی برای پلهای مشابه در حال بهره برداری وجود ندارد. در محاسبه منحنی های شکنندگی لرزه ای به روش تحلیلی، پاسخها یا تقاضای لرزه ای حاصل از تحلیل عددی پلها ، مورد استفاده قرار می گیرد.
در این مطالعه، منحنی شکنندگی لرزه ای برای یک مدل پل سه دهانه با شاهتیرهای بتنی پیوسته (برگرفته از نشریه ۲۹۴ سازمان مدیریت و برنامه ریزی) به روش تحلیلی محاسبه، ارائه و لزوم مدلسازی تکیه گاه کناری، تأثیر مدلسازی رفتار و شدت زلزله بر روی این منحنی ها بررسی شده است. میزان تقاضای لرزه ای بر روی ستونها به عنوان معیار اصلی برآورد شکنندگی لرزه ای مورد توجه قرار گرفته است. به منظور تحلیل دینامیکی غیر خطی پل، نیاز به مجموعه ای از زمین لرزه هاست که خصوصیات آنها با شرایط خاک محل، سازوکار گسلهای منطقه و سایر خصوصیات ساختگاه مطابقت داشته باشد. در این زمینه، پس از انتخاب ویژگیهای مشترک برای زلزله ها بر اساس ساختگاه مورد نظر برای سازه، نگاشتهای متناسب از بانک نگاشتهای سایت PEER برگزیده شده اند. مدلسازی رفتار دینامیکی غیرخطی پل با استفاده از نرم افزار Open SEES به صــورت سه بعدی انجام گردیده است. نمودارهای شکنندگی لرزه ای اجزای سازه یاد شده در شرایط مختلف (حوزه دور و نزدیک)، بر حسب شدّت آسیب متفاوت است.

واژههای کلیدی

منحنی شکنندگی، آسیب پذیری لرزه ای، حالات حدی، تحلیل اجزای محدود غیر خطی، پلهای بزرگراهی

Development of Seismic Fragility Curves for Quick Seismic Assessment of Typical Three Span Highway Bridges in Tehran

Authors: A. Kalantary

Abstract

Seismic assessment and retrofitting of bridges is one of the major activities which may reduce the probable seismic loss during and after earthquakes. Seismic fragility curves have been introduced as a necessary tool for this purpose. Analytical seismic fragility curves were developed for one type of highway bridges in Iran. For the modeling purpose, the typical technical detailing of a three-span-highway-bridge provided in the publication No. 294 of Management and Planning Organization of Iran was employed. A nonlinear model of the bridge was developed in OpenSEES software. The Seismic Demand on the bridge piers and their capacity was considered to define the failure of the structure. 20 pairs of seismic records were selected from the PEER ground motion data bank. The results of the fragility analysis shave been provided as seismic fragility curves.


Keywords:

Highway Bridges, Nonlinear Analysis, Damage Index, Seismic Fragility Curves.