رفتار لرزه ای پایه پل های بتنی پیش ساخته مرکزگرا

Abstract

امروزه برای کاهش اثرات منفی ساخت پل ­ها درترافیک شهری، به­ طور فزاینده­ ای از روش­ های ساخت سریع پل استفاده می­ گردد. یک روش برای ساخت سریع پل، پیش ­ساخته نمودن قطعات یا بخش­ هایی از کل پل است. در صورت کاربرد موثر پیش­ تنیدگی در این قطعات، قابلیت مرکزگرایی و امکان بازگشت آن­ ها پس از زلزله به موقعیت اولیه وجود خواهد داشت که منجر به کاهش قابل توجه خسارت و هزینه­ ی تعمیرات پس از زلزله می­ گردد. هدف از مطالعه ­ی حاضر بررسی رفتار لرزه ­ای پایه پل ­های بتنی پیش ­ساخته مرکز­گرا می­باشد که در آن­ ها از تاندون­ های پس­ کشیده­ ی غیر­پیوسته به منظور مرکزگرایی و از فولاد نرمه برای اتلاف انرژی زلزله استفاده می ­شود. یک مدل عددی دو بعدی برای شبیه ­سازی رفتار پایه‌های مزبور در محیط نرم­افزارOpenSees ساخته شد. به ­منظور مطالعه پارامتری عوامل موثر بر پل­ های بتنی با پایه­ های پیش­ ساخته مرکز­گرا، مجموعه­ ای متشکل از 9 پایه سگمنتی با درصد­های مختلف نیروی پیش­ تنیدگی و فولاد نرمه با مقاومت خمشی اسمی یکسان طراحی شدند. این 9 طرح تحت بارگذاری­ های مونوتونیک، چرخه ­ای و دینامیکی تاریخچه زمانی قرار داده شده و رفتار لرزه ­ای آن­ ها مطالعه گردید. نتایج نشان داد که افزایش نسبت نیروی پیش­ تنیدگی به مساحت مقطع بتنی تا حدی مشخص می­ تواند موجب بهبود رفتار سازه ­شود. با این وجود، بعد از این حد، رفتار سازه به طور نامطلوبی تحت اثر نیروی پیش­ تنیدگی قرار می­ گیرد. بر اساس آنالیزهای چرخه­ای و دینامیکی مدل­های بررسی شده در این مطالعه، نسبت بهینه ­ی نیروی پیش ­تنیدگی به مقاومت سطح مقطع بتنی حدود 0.1 تا 0.15 ارزیابی گردید. یافته­ های مطالعه­ ی حاضر می ­تواند در جهت طراحی پل ­های متشکل از این اعضا در مناطق با لرزه­ خیزی بالا مفید واقع گردد.