پلهای تیر دال با پایه های میانی قابی شکل یکی از انواع پلهای متداول شهر، خصوصاً در تهران، می باشند در این نوع پلها نیروی اینرسی عرضه در طول مدت زلزله در جهت عرضی از طریق بلوکهای برشی انتقال می یابد و جذب و اتلاف انرژی با تشکیل مفاصل پلاستیک در عناصر زیر سازه صورت می گیرد. البته بسیاری از این پلها بخصوص در کشورمان، بدلیل اینکه در گذشته با توجه به فقدان آیین نامه های طراحی لرزه ای مناسب طراحی شده اند، احتیاجات لرزه ای را به منظور جذب و اتلاف انرژی در اعضای زیر سازه (پایه ها) تامین نمی کنند. به همین منظور، مقاوم سازی این پلها با توجه به نقش آنها در امدادرسانی پس از رخداد زلزله از اهمیت شایانی برخوردار می باشد. در این پایان نامه سعی شده است بخشی از انرژی لرزه ای تولید شده در عرضه را قبل از انتقال به پایه ها با شیوه ای اقتصادی و قابل اجرا در عرشه تلف نمود. بنابراین در این پایان نامه، میراگر فلزی با رفتار هیسترزیس (ADAS) به جای استفاده از بلوکهای برشی در پلهایی که امکان تغییر مکان عرضه نسبت به پایه وجود داشته باشد، پیشنهاد شده است. در واقع بجای رفتار خطی بلوکهای برشی از المانهایی با رفتار غیرخطی استفاده شده است تا بخشی از انرژی در سطح بین عرشه و پایه جذب گردد. در این پایان نامه به منظور ارزیابی رفتار چرخه ای میراگر فلزی مورد نظر تحت بارگذاری سیکلی با توجه به شرایط ساخت کشور و همچنین ارزیابی نحوه اتصال قطعات و شبیه سازی برخورد تیرهای طولی پل در هنگام زلزله به میراگر مورد نظر انجام گرفته است. بعد از مطالعات تحلیلی ۵ نمونه آزمایشگاهی در نظر گرفته شده است. منحنی های هیسترزیس حاصل آزمایشات حاکی از اتلاف انرژی بسیار خوب این عناصر در پل بجای بلوکهای برشی می باشد و نسبت میرایی ویسکوز معادل حدود ۲۰ درصد در تغییر مکان ۳ تا ۴ سانتیمتر عرشه نسبت به پایه را فراهم می کند. همچنین در این پایان نامه به بررسی رفتار یک پل بتنی آسیب پذیر (قاب بتنی با تیرهای ضعیف) با دهانه ۲۰متری که با استفاده از شیوه پیشنهادی مقاوم سازی شده پرداخته ایم برای مقاوم سازی پل مذکور، بلوکهای برشی را حذف کرده و بجای آن از میراگر ADAS با ملحوظ کردن نتایج آزمایشگاهی استفاده کرده ایم. نتایج بدست آمده از تحلیل های دینامیکی غیر خطی نشان می دهد که میزان تقاضای لرزه ای تغییر مکان نسبی پایه میانی نسبت به حالتی که از بلوک برشی استفاده شده حدود ۵۰ درصد کاهش یافته است. در واقع این میراگر در هنگام زلزله های شدید، شبیه فیوز عمل کرده و مکانیزم خرابی با جذب و اتلاف انرژی در این اعضا صورت می گیرد و دیگر اجزای سازه در حالت الاستیک یا پلاستیک محدود باقی می ماند. با توجه به رایج بودن پلهای دارای بلوک برشی، به منظور مقاوم سازی لرزه ای این نوع پلها، می توان به راحتی بلوکهای برشی را حذف کرده و بجایش از فیوز برشی پیشنهادی استفاده گردد. مزیت دیگر شیوه مقاوم سازی پیشنهادی هزینه بسیار پایین و راحتی تعویض شان بعد از رخداد لزله می باشد. همچنین به منظور مقایسه با سایر سیستم های متداول مستهلک کننده انرژی در پلها، پل مذکور را با استفاده از میراگر ویسکوز و جداساز لرزه ای مورد ارزیابی قرار داده ایم.
مطالعات تحلیلی و آزمایشگاهی تجهیزات متداول مستهلک کننده انرژی برای مقاوم سازی پلها/رستمی یان حامد
/توسط Arash Eslamiپلهای تیر دال با پایه های میانی قابی شکل یکی از انواع پلهای متداول شهر، خصوصاً در تهران، می باشند در این نوع پلها نیروی اینرسی عرضه در طول مدت زلزله در جهت عرضی از طریق بلوکهای برشی انتقال می یابد و جذب و اتلاف انرژی با تشکیل مفاصل پلاستیک در عناصر زیر سازه صورت می گیرد. البته بسیاری از این پلها بخصوص در کشورمان، بدلیل اینکه در گذشته با توجه به فقدان آیین نامه های طراحی لرزه ای مناسب طراحی شده اند، احتیاجات لرزه ای را به منظور جذب و اتلاف انرژی در اعضای زیر سازه (پایه ها) تامین نمی کنند. به همین منظور، مقاوم سازی این پلها با توجه به نقش آنها در امدادرسانی پس از رخداد زلزله از اهمیت شایانی برخوردار می باشد. در این پایان نامه سعی شده است بخشی از انرژی لرزه ای تولید شده در عرضه را قبل از انتقال به پایه ها با شیوه ای اقتصادی و قابل اجرا در عرشه تلف نمود. بنابراین در این پایان نامه، میراگر فلزی با رفتار هیسترزیس (ADAS) به جای استفاده از بلوکهای برشی در پلهایی که امکان تغییر مکان عرضه نسبت به پایه وجود داشته باشد، پیشنهاد شده است. در واقع بجای رفتار خطی بلوکهای برشی از المانهایی با رفتار غیرخطی استفاده شده است تا بخشی از انرژی در سطح بین عرشه و پایه جذب گردد. در این پایان نامه به منظور ارزیابی رفتار چرخه ای میراگر فلزی مورد نظر تحت بارگذاری سیکلی با توجه به شرایط ساخت کشور و همچنین ارزیابی نحوه اتصال قطعات و شبیه سازی برخورد تیرهای طولی پل در هنگام زلزله به میراگر مورد نظر انجام گرفته است. بعد از مطالعات تحلیلی ۵ نمونه آزمایشگاهی در نظر گرفته شده است. منحنی های هیسترزیس حاصل آزمایشات حاکی از اتلاف انرژی بسیار خوب این عناصر در پل بجای بلوکهای برشی می باشد و نسبت میرایی ویسکوز معادل حدود ۲۰ درصد در تغییر مکان ۳ تا ۴ سانتیمتر عرشه نسبت به پایه را فراهم می کند. همچنین در این پایان نامه به بررسی رفتار یک پل بتنی آسیب پذیر (قاب بتنی با تیرهای ضعیف) با دهانه ۲۰متری که با استفاده از شیوه پیشنهادی مقاوم سازی شده پرداخته ایم برای مقاوم سازی پل مذکور، بلوکهای برشی را حذف کرده و بجای آن از میراگر ADAS با ملحوظ کردن نتایج آزمایشگاهی استفاده کرده ایم. نتایج بدست آمده از تحلیل های دینامیکی غیر خطی نشان می دهد که میزان تقاضای لرزه ای تغییر مکان نسبی پایه میانی نسبت به حالتی که از بلوک برشی استفاده شده حدود ۵۰ درصد کاهش یافته است. در واقع این میراگر در هنگام زلزله های شدید، شبیه فیوز عمل کرده و مکانیزم خرابی با جذب و اتلاف انرژی در این اعضا صورت می گیرد و دیگر اجزای سازه در حالت الاستیک یا پلاستیک محدود باقی می ماند. با توجه به رایج بودن پلهای دارای بلوک برشی، به منظور مقاوم سازی لرزه ای این نوع پلها، می توان به راحتی بلوکهای برشی را حذف کرده و بجایش از فیوز برشی پیشنهادی استفاده گردد. مزیت دیگر شیوه مقاوم سازی پیشنهادی هزینه بسیار پایین و راحتی تعویض شان بعد از رخداد لزله می باشد. همچنین به منظور مقایسه با سایر سیستم های متداول مستهلک کننده انرژی در پلها، پل مذکور را با استفاده از میراگر ویسکوز و جداساز لرزه ای مورد ارزیابی قرار داده ایم.