تحلیل منحنی‌های شکنندگی پل‌ها در معرض زلزله‌های حوزه نزدیک و دور از گسل (مطالعه موردی پل بیل امرسون)

Abstract

با توجه به اهمیت پل‌ها در ساخت شریان‌های اساسی یک کشور، در این تحقیق به ارزیابی احتمالاتی آسیب پذیری لرزه‌ای پل‌های کابلی پرداخته شده است. از مزایای پل‌های کابلی می‌توان به استفاده آنها در ساخت پل‌های با دهانه‌های بزرگ اشاره کرد. در این مقاله با استفاده از مجموعه‌ای از تحلیل‌های دینامیکی غیرخطی فزاینده (IDA) به بررسی اثرات متفاوت تحریکات حوزه دور و نزدیک گسل، برای پل کابلی مورد مطالعه (پل کابلی بیل امرسون) پرداخته شد. در این راستا دو مجموعه 20 تایی رکورد حوزه دور و نزدیک گسل از آیین نامه FEMA P695 انتخاب گردید و هر رکورد زلزله از g 1/0 تا g 5/1 با گام‌های افزایشی 1/0 تحلیل شدند و منحنی‌های شکنندگی در هر دو حالت دور و نزدیک گسل در چهار سطح خرابی ترسیم گردید. نتایج تحلیل‌های انجام شده بر روی مدل کابلی پل بیل امرسون تاثیر تحریکات نزدیک گسل بر آسیب پذیری پل‌های کابلی با دهانه های بزرگ را به وضوح نشان می دهد. برای مثال احتمال خرابی کامل و زیاد پل کابلی مورد بررسی در حالت دور از گسل در g5/1 به ترتیب برابر با 10 و 32 درصد می باشد در حالی که در حالت نزدیک گسل این مقدار به حدود 19 و 44 درصد افزایش می‌یابد، که نشان دهنده افزایش آسیب پذیری سازه در حالت نزدیک گسل می باشد. همچنین مقادیر میانه شکنندگی لرزه‌ای برای مدل پل در نظر گرفته شده، به طور قابل توجهی در تحریکات نزدیک گسل در حالت‌های خرابی زیاد و کامل کاهش می‌یابد. این نتایج می‌تواند راجع به اهمیت ارزیابی ریسک منطقه‌ای یا نادیده نگرفتن اثرات تحریکات نزدیک گسل بر روی آسیب پذیری پل‌های کابلی در آینده کمک شایانی کند.