مي شوند. طراحي خاک مقاوم و محرک فشار تئوري بر مبتني شرايط

Transcript

1 ينتب لهاي پ لرزه اي رفتار در پايهها پالستيک مفاصل و کوله ها مدل سازي اثرات عمران مهندسی دانشکده سازه مهندسی در بنیادین پژوهش های علمی قطب استاد مكاتبات( اميري)مسئول قدرتي غالمرضا ايران تهران ایران وصنعت علم دانشگاه ايران تهران ایران صنعت و علم دانشگاه عمران مهندسی دانشکده استادیار رازقی رضا حمید ايران تهران ايران صنعت و علم دانشگاه عمران مهندسي دانشكده ارشد كارشناسی آموخته دانش خدابخشي مسعود ايران تهران ایران صنعت و علم دانشگاه عمران مهندسی دانشکده دکتری دانشجوی اقبالی مهدی 92/03/27 پذيرش: 91/12/26 دريافت: چكيده اين شود. مي انجام ها تحليل در سهولت منظور به و کننده ساده فرضيات از استفاده با معموال پل ها مدل سازي و اي لرزه رفتار تحليل مدلسازي نحوه زمينه اين در مهم موارد از شود. پل ها لرزه اي رفتار بيني پيش در عمده تغييرات ايجاد باعث است ممکن ها ساده سازي مفاصل انواع تعريف نحوه نيز و ها پل در كوله کامل و غلتکي ساده هاي مدل از استفاده است. ها پايه پالستيک مفاصل اختصاص و كولهها بتني هاي پل ساز و ساخت گستردگي به توجه با است. بوده اهميت حائز ها پل اي لرزه رفتار بررسي و طراحي در همواره ها پايه پالستيک نوع سه اثر پژوهش اين در بنابراين بتني هاي پل تحليل و طراحي مختلف هاي روش نيز و کشور در يکپارچه دال و ساده هاي دهانه با متفاوت طول و ارتفاع با موجود بتني هاي پل از مدل شش به مربوط اجزا ساير مدلسازي نحوه و پالستيك مفاصل انواع و كوله مختلف شده استفاده 40 -ATC ظرفيت طيف روش و غيرخطي استاتيکي و مودال هاي تحليل نتايج از اثرات اين بررسي براي است. شده بررسي به نسبت 45 o راستاي و عرضي و طولي جهت دو در عملكرد نقطه و پايه برش بيشينه ارتعاشي مودهاي صورت به ها تحليل نتايج است. برش بيشينه ارتعاشي تناوب هاي مقاديرزمان بين زيادي اختالف متر 80 حداکثر كلي طول با هايي پل براي شده اند. ارايه ها پل طولي جهت موجب كوله ها اجزاي غيرخطي رفتار از پوشي چشم ها پل اين لرزه اي رفتار تحليل در بنابراين و آمده دست به پل عملكردي نقاط و پايه تقريبا ها پل اجزاي مختلف هاي مدل با پاسخ ها 120 متر حداقل کلي طول با بلند لهاي پ در است. شده تحليل نتايج در عمده خطاهاي ايجاد کاربرد براي آمده دست به نتايج بنابراين هستند کشور در رايج و موجود هاي پل از مطالعه مورد هاي پل اينکه به توجه با هستند. مشابه بود. خواهند استفاده مورد يکپارچه دال و ساده هاي دهانه با هاي پل اي لرزه ارزيابي و مدلسازي طراحي در اي لرزه رفتار پالستيک مفاصل كوله مدلسازي بتني هاي پل : كليدي هاي واژه 1392 تابستان / چهارم شماره / چهارم سال / نقل و حمل مهندسی 365

2 اقبالی مهدی خدابخشي مسعود رازقی رضا حمید اميري قدرتي غالمرضا بدون يکپارچه پلهاي به مربوط کولههاي سختي روش اين در اين سختي تشريح جهت ساده تحليلي مدل يک با پالن در انحنا شده داده توسعه بزرگراهي پلهاي اي لرزه تحليل در کولهها نوع در مجزا و معادل فنرهاي سختي ارزيابي شامل مدل اين است. از ناشي اثرات و کولهها دوراني و انتقالي آزادي درجات جهت فنرها تحلیلی مدل این در است. خاک و شمعها بالي ديوارهاي محدود اجزاي تحليل ديناميکي پاسخ در مرزي نهاي الما عنوان به مدول تغييرات با كوله مدل اثر بودهاند. موثر لها پ روسازه اعضاي تشكيل و محاسبه طريق از و پل سختي روي بر خاك كشساني سه و انتقالي فنر سه شامل مجزا فنر شش با سختي ماتريس با تحقيق نتايج مي شود. انجام كوله انتهاي هر در چرخشي فنر بزرگراهي پلهاي سختي روي بر پارامتري مطالعات از استفاده فرکانسهاي تعيين در کوله سختي اهميت نشانگر دهانه يک با است. بوده پل عرضي و قائم جهت در آن مودي شكلهاي پلو لرزهاي پاسخهاي ارزيابي براي مدلي ]Wilson and Tan, ]1990 قرار بررسي مورد را خاکريز بر واقع کولههاي با بزرگراهي پلهاي نيز و دقيق و پيچيده تحليلهاي با مشابهي بسيار نتايج به و دادند یافتهاند. دست کوله و خاک سیستم براي محدود اجزا تحليل بزرگ آزمايشهاي انجام با ]Maroney and Chai, ]1994 پل هاي نوع دو براي طولي جهت در كوله غيرخطي مدل مقياس آبادي شمس كرده اند. ارايه را كوله با پيوسته عرشه و ساده دهانه با بر لرزهاي طراحي براي را پل کوله و خاک اندرکنش همكاران و Shamsabadi et دادهاند], al قرار بررسي مورد عملکرد اساس رفتار پيشبيني در موثر بسيار طور به آمده دست به نتايج 2007[. آييننامه در عملکردو اساس بر طراحي در لها پ واقعي پاسخ استفاده مورد ]CALTRANS, کاليفرنيا] 2004 لرزههاي طرح ]Kotsoglou and Pantazopoulou, است.] 2007 گرفته قرار باكوله لها پ لرزه اي پاسخ خاكريزدر مشاركت وارزيابي مدلسازي کلي پاسخ تحليلی مدل منظور اين كرده اند.براي تحقيق را پيوسته مقدمه 1. بزرگراهي هاي پل لرزه اي پاسخ مورد در مختلفي تحقيقات سال در فرناندو سان زلزله از پس اي لرزه بارهاي معرض در افزايش منظور به آمده دست به نتايج است. شده انجام 1971 اب لرزهها زمين رخداد در ها پل لرزه اي عملكرد پيش بيني دقت انجام هاي پژوهش اکثر شدهاند. گرفته بکار مختلف تهاي شد عرشه ديناميكي رفتار با مرتبط ها پل لرزه اي پاسخ مورد در يافته تحقيقات ها پل لرزه اي پاسخ در كوله ها نقش مورد در و هستند پل -ک اندرکنشخا اثر در کوله ها رفتار است. شده انجام کمی بسیار اخير زمين لرزه هاي وقايع در ريز خاک انعطاف پذيري و سازه پلها سيستم اي لرزه رفتار بر ها كوله گير چشم تأثير از حاکي ميزان نشانگر و بوده شديد و متوسط شدت با زلزله هاي تحت است. ها پل اي لرزه پاسخ در ها کوله اهميت زمان در اينرسي نيروهاي انتقال براي مناسبي اعضاي کوله ها و حائل ديوارهاي براي حاکم اصول با و هستند زلزله وقوع در مي شوند. طراحي خاک مقاوم و محرک فشار تئوري بر مبتني شرايط از بيشتر اينرسي نيروهاي مقادير نلرزه زمي رخداد زمان فرضيات کاربرد بنابراين و بوده خاک مقاوم فشار شده پيش بيني عنوان به بود. نخواهد مناسب ها کوله طراحي براي کننده ساده ارايه مقاومت که شد مشخص فرناندو سان زمين لرزه در نمونه ديناميكي رفتار روي بر مهمي تأثير كوله ريز خاك وسيله به شده ارزیابی در ها کوله مدلسازی مورد در است. داشته پل ها برخي ]Wilson, ]1988,1990 توسط مهمی تحقیقات ها کوله رفتار Shamsabadi et al,[ ]Maroney and Chai, 1994[ و ]Kotsoglou and Pantazopoulou, 2007[ ]2007 مدل نحوه است. شده انجام ]Stergios and Mitoulis, ]2012 سال در بار اولين براي پلها لرزهاي تحليل براي ها كوله سازي پايه عنوان به نيز امروزه و شد ارايه ]Wilson,1988[ 1988 توسط میشود. استفاده کولهها سازي مدل روشهاي از بسياري اساس و تابستان / چهارم شماره / چهارم سال / نقل و حمل مهندسی

3 ينتب پلهاي لرزه اي رفتار در پايهها پالستيک مفاصل و کوله ها مدل سازي اثرات ]Zheng et al., 2003[.]Chen, 1993[ است كرده ارايه را چند فوالدي پلهاي لرزهاي پاسخ بيني پيش همكاران و ژنگ غيرخطي استاتيکي تحليلهاي انجام زطريق ا را پيوسته دهانه هب تحقيق نتيجه.]Zheng et al., قراردادهاند] 2003 موردبررسي مختلف انواع براي غيرخطي استاتيکي تحليل روش ارايه صورت Pinho[ است. شده ارايه باالتر مودهاي اثرات مشارکت با ها سازه بار يک با غيرخطي استاتيکي تحليل روش كارآيي ]et al, 2007 روي بر پارامتري مطالعات موجود سنتي بهروشهاي نسبت اجرا تحقيق را يکپارچه دال با دهانه چند هاي پل از مجموعه يک پژوهشی در ]Banerjee and Shinozuka, 2007[ كردهاند. محاسبهتغييرمکان هاي براي ATC-40 ظرفيت طيف روش از منظوراستخراج به لها پ چرخشستونهاي به تبديلآنها و طيفي بامنحنيهايشکنندگي كردهاندونتايج شکنندگياستفاده منحنيهاي شده مقايسه غیرخطي زماني تاريخچه تحليل روش از حاصل هاي تحليل از استفاده قابليت ]Isaković et al., ]2008 است. كردهاند. بررسي پلها لرزهاي يتحليل برا استاتيکيغیرخطيرا غیرخطي استاتيکي تحليل Shattarata [روشهاي et al.,2008[ تحليل براي را نرمافزاري قابليتهاي و درATC-40 موجود بسانم اند.نتايجنشاندهنده كرده بررسي پلهايبزرگراهي لرزهاي نرمافزارهاي در کاربرد براي استاتيکي روشهاي از استفاده بودن نتايج وارايه سازهها خسارت مناسب برآورد منظور به مختلف پژوهشي در ]Aviram et al., ]2008 است. بوده آنها از گرافيکي غیرخطي و کاربردي مجموعههايازروشهاي ومعرفي بررسي به پرداختهاند. بزرگراهي پل هاي اي لرزه تحليل و مدلسازي براي OpenS- دونرمافزار قابليتهاي قبا شدهبرايتطاب روشهايارايه و مختلف روشهاي خطاهاي کاهش براي وSAP2000 ees ارايه پلها سازههاي انواع تحليل براي مناسب روش ارايه نيز روشي ]Kotsoglou and Pantazopoulou, 2010[ است. شده بزرگراهي کوتاه پلهاي لرزهاي ارزيابي و سازي مدل براي جامع است شده ارايه ها کوله نوع و خاکريز اثرات گرفتن نظر در با پل هاي تحليل انجام طريق از نيز پل سازه کل باربري ظرفيت و Ster-[ است. آمده دست به )IDA( فزاينده غیرخطی ديناميکي عملکرد ميتوليس و استروگيوس ]gios and Mitoulis, 2012 را ها پل لرزهاي پاسخ در عرشه با غيرپيوسته و پيوسته کوله هاي کاهش در آن مجاور اجزاي و کوله توجه قابل اثرات و بررسي Stergios كردهاند] and اثبات را ها پل اي لرزه تقاضاي چشمگير.]Mitoulis, 2012 در ها پل مقاوم مختلف اجزای از ناشی اثرات گرفتن نظر در برای ]Megally et al., ]2001 توسط مهمی پژوهشهای زلزله برابر و مگالي است. شده انجام ]Makris and Zhang, ]2002 و براي غيرخطي مدل مقياس بزرگ آزمايشهاي انجام با همكاران ارايه ها كوله روي بر موجود خارجي و داخلي برشگيرهاي براي هاي مالحظه قابل طور به آمده دست به نتايج كردهاند. بارگذاريهاي وقوع از پس برشگيرها عملکرد و ظرفيت ارزيابي وجود از ناشي اثرات وژانگ ماركيز شدهاند. واقع موثر هاي چرخ و لرزهاي پاسخ تحليل در را االستومري هاي بالشتك و ميراگرها اند داده قرار مطالعه مورد بزرگراهي هاي پل سازهاي مشخصات.]Makris and Zhang, 2002[ انواع لرزهای تحلیل مورد در متعددی پژوهشگران و محققان این در گرفته انجام تحقیقات ترین مهم كردهاند. تحقیق ها پل نیز و لرزهای های تحليل انواع كارآيي بررسی به مربوط زمینه Zheng et al,[ ]Chen, 1993[ توسط جدید روشهای ارايه Banerjee and Shinozu-[ ]Pinho et al., 2007[ ]2003 Shattarata et al.,[ ]Isaković et al., 2008[ ]ka, 2007 Kotsoglou and Pantazo-[ ]Aviram et al., 2008[ ]2008 روش چن ]Chen, ]1993 است. شده انجام ]poulou, 2010 هاي پل ارزيابي براي شده اصالح ديناميکي و استاتيکي تحليل نقليه وسائط چون بارها ساير و لرزههاي بارهاي اثر تحت بتني 1392 تابستان / چهارم شماره / چهارم سال / نقل و حمل مهندسی 367

4 اقبالی مهدی خدابخشي مسعود رازقی رضا حمید اميري قدرتي غالمرضا گرفتن نظر در با را لها پ نوع اين ديناميکي پاسخ بررسی منظور به كردهاند. ارايه خاک-سازه اندرکنش اثرات پژوهش اين انجام اين از هدف گرفته انجام تحقیقات به توجه با پالستيک مفاصل و کوله ها مدل سازي نحوه اثرات میزان بررسي این برای است. بزرگراهي بتني پلهاي لرزهاي رفتار در هها پاي مدلسازي براي معتبر آزمايشها و تحقيقات نتايج از منظور ساده غلتکي مدل انواع و پلها تشکيل دهنده مختلف اجزاي پايهها پالستيک مفاصل مدلسازي نحوه نيز و هها کول کامل و تحليل مودال تحليل از نتايج بيان منظور به است. شده استفاده عملکرد بررسي براي و غیرخطي استاتيکي تحليل لنگر-انحناء ATC-[ ATC-40 ظرفيت طيف روش از مطالعه مورد سازههاي با 45 درجه راستاي و عرضي طولي جهت در در,40[ 1996 شامل مطالعه مورد مدلهاي است. شده استفاده پلها طولی جهت دهانه 6 و 4 2 داراي کشور در موجود بتني پل هاي از نمونه شش با پيوسته دال سازهاي سیستم با متر 10 و 3/5 پايههاي ارتفاع و بودهاند. ساده دهانه هاي و مياني قابهاي مطالعه مورد پلهاي سازي مدل نحوه و مشخصات 2. مطالعه مورد پلهاي مشخصات 1 2- متر 10 و 5/3 پايه ارتفاع دو با پل مدل شش پژوهش اين در پلها بارگذاري شده اند. مطالعه متري 20 دهانه 6 و 4 2 با و ]Code139, ايران] 2000 لهاي پ بارگذاري آيين نامه اساس بر بتن پلهاي محاسبه و طرح نامه آيين اساس بر آنها طراحي و استاندارد 2800 سوم ويرايش و ]Code389, آرمه] 2008 و ]ACI318-05, 2005[ نامهACI318 آيين ]IBCS, 2005[ از نمونه دو است. شده انجام ]AASHTO, ]2002 AASHTO ميامي شهر شمال شرق تقاطع شامل مطالعه مورد موجود پلهاي محور با تهران-شاهرود-مشهد چهارخطه راه تالقي محل در و جغرافيايي موقعيت در پل اين محل است. جاجرم ميامي اصلي عرض دقيقه 23 و درجه 36 و شرقي طول دقيقه 34 و درجه طول به دهانه دو از متشكل پل اين است. شده واقع شمالي ضخامت به بتني دال با عرشه و ساخته پيش مسلح بتن تير 6 با متر 4 داراي و جاجرم ميامي اصلي راه در دوم پل است. سانتيمتر 20 ميامي- محور كيلومتر در كه است 20 متر طول به دهانه عرشه عرض است. گرفته قرار كالشور رودخانه روي بر جاجرم و متر 20 طول به مسلح بتن تير 6 از متشكل متر 10/12 پل اين 20 ضخامت به مسلح بتني دال بههمراه سانتيمتر 150 كل ارتفاع مدلسازي براي استفاده مورد مشخصات از برخی است. سانتيمتر است. شده ارايه ذيل جدول در مدلها وتحليل بتن هاي ديافراگم از شاه تيرها در يکپارچگي ايجاد منظور به 30 عرض و پايه ها و كوله ها روي بر سانتيمتر 40 عرض به مسلح سرستون روي بر است. شده استفاده دهانه ها وسط در سانتيمتر و طولي جهت در زلزله نيروي با مقابله براي برشگير دو پايه ها عرضي مهار براي برشگير دو كوله ها نشيمن روي بر و عرضي از نمونه چند است. شده تعبيه زلزله نيروهاي مقابل در عرشه تا شکل) 1 ( در مطالعه مورد پلهاي اجرايي جزئيات و نقشه ها است. شده ارايه شکل پلها مختلف اجزاي مدلسازي 2-2 و مصالح انتظار مورد مقاومت پلها غيرخطي تحليل منظور به همچنين و غيرمحصور و محصور بتن براي تنش-كرنش رابطه مورد پل رفتار بررسي و حصولظرفيت براي تقويتي ميلگردهاي عرضي و طولي ميلگردهاي خصوصيات است. گرفته قرار استفاده شدهاند. مدلسازي غيرارتجاعي و ارتجاعي رفتار مشخصات مطابق عرشه پايهها مصالح پلهاشامل مختلف اجزاي مدلسازي نحوه وبرشگيرها سرستونها ستونها هها کول االستومري بالشتکهاي پلها در ستونها کليه پژوهش اين در است. شده تشريح ادامه در متصلهستد شالوده ربه گيردا اتصال با و بوده دايروي مقاطع داراي.تسا يشالودههانيزچشمپوشيشده وازانعطاف پذير تابستان / چهارم شماره / چهارم سال / نقل و حمل مهندسی

5 ينتب پلهاي لرزه اي رفتار در پايهها پالستيک مفاصل و کوله ها مدل سازي اثرات مطالعه مورد پلهاي انواع مشخصات جدول 1. متر 5/3 پايه ارتفاع با دهانه چهار پل نماي شکل 1. پل ها عرشه عرضي مقطع شکل تابستان / چهارم شماره / چهارم سال / نقل و حمل مهندسی 369

6 اقبالی مهدی خدابخشي مسعود رازقی رضا حمید اميري قدرتي غالمرضا سرستونها عرضي مقطع و 10 متری ستونهای نماي شکل 3. ستون سر روی بر برشگیر مقطع و نئوپرن شکل 4. فوالدي و بتني مصالح مشخصات كاليفرنيا لرزه اي طرح آيين نامه از پايه ها غيرخطي رفتار ارايه براي Mander et al,[ Mander ومدل ]CALTRANS, 2004[ است. شده استفاده بتن و فوالد رفتار مدلسازي برای 1988[ نهايي كرنش و فشاري مقاومت پلها پايه در عرضي ميلگردهاي ميدهند. افزايش مقطع هسته كردن محصور طريق از را بتن تعيين براي ]Mander et al., ]1988 Mander مدل از بنابراين است. شده استفاده )1( رابطه اساس بر بتن واقعي رفتار ارايه و تنش با متناظر كرنش ε cc و بتن فشاري تنش f cc رابطه اين در براي كننده محصور موثر تنش f l و محصور بتن بیشینه فشاري شدگي محصور متوسط تنش به توجه با و هستند دايروي مقاطع تنش با متناظر مدول و بتن كشساني مدول ترتيب به E sec و E و c مشخصات میتوان آنها از استفاده با و هستند بیشینه فشاري رابطه اين در آورد. دست به نيز را غيرمحصور بتن به مربوط مقاطع براي آن مقدار و شدگي محصور بخشي اثر ضریب K e تنش-كرنش مدل يك از بتني اعضاي پذيري شكل ظرفيت جانبي موثر فشار بيشينه از عبارت f l و است شكل 95/0 دايرههاي شکل 4 -الف مطابق غيرمحصور و محصور بتن براي غيرخطي xr f ' cc fc = r-1+ x ε 7.94 ' 2 ' 2 c E c f l f f l yh A x =, r =, f ' cc = f c , f l = Ke fl, f = l ε cc Ec E sec fc f' c DS ' sp )1( تابستان / چهارم شماره / چهارم سال / نقل و حمل مهندسی

7 ينتب پلهاي لرزه اي رفتار در پايهها پالستيک مفاصل و کوله ها مدل سازي اثرات Mander تنش-کرنش مدل )الف( میلگردها كرنش تنش نمودار )ب( مدلMander طبق مطابق غيرمحصور و محصور بتن )الف( تنش-كرنش نمودار شکل 5. ]CALTRANS, ]2004 ميلگردها )ب( و Mander تنش-کرنش مدل )الف( میلگردها كرنش تنش نمودار )ب( ميلگرد و غيرمحصور و محصور بتن تنش-كرنش نمودار از نمونه يک شکل 6. )شکل ميلگردها رفتار است. عرضي ميلگردهای تسليم حد چون اوليه االستيك خطي رفتار با تنش-كرنش رابطه يك با 4 -ب( مدلسازي تنش-كرنش افزايش با متناسب سخت شدگي و پايا و فوالد انتظار مورد تسليم تنش مطابق تسليم متناظر نقطه شدهاند. است. ميلگرد قطر و فوالد مقاومت از تابعي پايا تسليم ناحيه طول و پوشش هسته تنش-کرنش نمودارهاي از نمونه يک ادامه در مورد متري 10 پايه هاي با پلهاي ستونهاي مقطع ميلگردهاي است. شده داده نشان )5( شکل در حاضر پژوهش در استفاده االستومر بالشتكهاي و )عرشه( روسازه االستيک رفتار انتظار سطح با و ظرفيت اساس بر عرشه طراحي از استفاده به نيازي بنابراين است شده انجام زلزله اثر تحت تحليلها انجام در عرشه اجزاي براي غيرخطي خصوصيات خمشي سختي مقطع مشخصات از منظور اين براي نيست. حدي حاالت رسيدن فرا از قبل ترك ايجاد معرف پيچشي سختي حصول براي J( eff, I ( مؤثر اينرسي ممان از و شده استفاده eff تحليل از شده ايجاد لرزه اي نياز و سازه تناوب زمان واقعي مقادير. ]ACI, است] 2005 شده استفاده و تيرها نشيمن مابين نها سرستو روي و کوله انتهاي دو هر در 1392 تابستان / چهارم شماره / چهارم سال / نقل و حمل مهندسی 371

8 اقبالی مهدی خدابخشي مسعود رازقی رضا حمید اميري قدرتي غالمرضا اعضا اين رفتار اند. گرفته قرار االستومر هاي بالشتک آنها تکيه گاه االستومر اليه هاي شامل االستومري هاي بالشتک است. غيرخطي )K eff,g eff ( موثر االستيک سختي و برشی مدول و هستند فوالد و Makris and Zhang,[ خطي غير مدل با مطابق بالشتک هر رابطه طبق و غيرخطي پيوندي المانهاي از استفاده با و 2002[ اند شده سازي مدل )2( ميلگردهاي ميزان حدود براي کوله دستک و گيرها برش بين ارتفاع به عرض نسبت و 0/3-0/5 وجوه نسبت 0/23-0/36 و شگيرهاي بر اغلب امروزه اينکه به توجه است.با شده استفاده 0/7 بنابراين شوند ي م خرابي دچار اصطكاكي لغزشي- مکانيزم با داخلي نظر در اصطحكاكي لغزشي- مدل وسيله به مي توان را آنها رفتار ]Megally et al., ظرفيت] 2001 رابطه طبق رو اين از گرفت V = µ A f n vf y داشت: خواهيم 3( )رابطه )3( Geff A MN Y F K = eff, Geff 1, u 2 t = m = K Y eff )2( ضخامت وt مدولبرشيموثر G eff مساحتبالشتک دراينرابطه: A صورت به تقريبا بالشتک برشي شکل تغيير تحت است. االستومرها رابطه اين در مي دهد شکل تغيير F Y =µn نيروي تا االستيک N و عرشه و نئوپرن مشترک وجه در اصطحکاک ضريب 0.3=µ u( Y ( نئوپرن تسليم حد جابجايي است. نئوپرن سطح بر عمود نيروي رابطه طبق K( eff ( االستيک سختي و F( Y ( تسليم حد تنش اساس بر مي آيد. دست به ]Aviram et al., 2008[ گيرها برش کوچک دهانههاي با پلهاي هاي سرستون يا کوله ها در گيرها برش از جلوگيري براي فيوزهايي عنوان به و ميشوند استفاده متوسط تا عرشه عرضي و طولي راستاي در مجاز مقدار از بيش هاي حرکت مدل براي مي گيرند. قرار استفاده مورد زلزله نیروی اثر تحت مشترك وجه در طولي ميلگردهاي مساحت A vf رابطه اين در µ ميلگردها تسليم مقاومت f y برشي بلوك و كوله نشيمن ديوار معمولي بتن براي نيز λ مقدار و 1.4λ برابر اصطحكاك ضريب هندسي مشخصات از نمونه يک مي شود. گرفته نظر در 1 برابر مدلسازيها در استفاده مورد داخلي گيرهاي برش به مربوط پوش نمودار از ههایي نمون هچنین است. شده ارايه ل) 7 ( شک در در استفاده مورد شکل) 8 ( در داخلي شگیرهاي بر جابجايي نيرو- شگيرها بر D( max ( بيشينه جابجایي است. شده ارايه پژوهش این است دانه ها اندازه و تقويتي ميلگردهاي قطر چون عواملي تأثير تحت نسبت و ميلگرد ميزان چون عواملي تاثير و ]Megally et al., ]2001 جابجايي بیشینه میزان اجزاء اين لسازي مد در است. ناچيز بسيار وجه است. شده تعيين ميلي متر 114 حدود در قبول قابل D( max ( و ]Megally et آزمايشها] al,2001 نتايج از گيرها برش سازي مشترک وجه يک با داخلي گيرهاي برش ظرفيت ارزيابي براي ]Megally et al, شگيرها] 2001 بر طولي و عرضي مقطع شکل 7. برشگيرها نيرو-جابجايي پوش نمودار شکل 8.. ]Megally et al, 2001[ تابستان / چهارم شماره / چهارم سال / نقل و حمل مهندسی

9 ينتب پلهاي لرزه اي رفتار در پايهها پالستيک مفاصل و کوله ها مدل سازي اثرات براي ]Maroney and Chai, 1994[ C w 4/3= ديوار مشاركت کولهها مدلسازي پاسخ براي واقعي مقدار شامل بايد کوله خطي االستيك مدل به كوله كريز خا سختي باشد. K( eff ( كوله موثر سختي و كريز خا پايه بر است. وابسته كريز خا مصالح به و بوده غيرخطي صورت كوله اوليه سختي ]Maroney and Chai, ]1994 تحقيقات نتايج و K i = 2 kg/m نوساني و ضربه اي بارهاي اثر تحت ها ارتفاع به انتهايي ديوار نسبت به توجه با اوليه سختي تعديل براي است. شده استفاده )4( رابطه از عرشه طول است. شده استفاده عرضي جهت در كوله سختي محاسبه Maroney [و and Chai, ]1994 تحقيقات طبق بالي ديوار انتهايي ديوار 0/33-0/5 حدود ]Makris and Zhang, 2002[ با خطي طور به كوله ريز خاك مقاوم فشار است. شده فرض به )5( رابطه طبق مقاوم فشار بیشینه و ميیابد افزايش جابجايي میآيد. دست )5( نيروي اساس بر P( bw or P ( مقاوم فشار بيشينه تغييرات dia ]Maroney and Chai, ]1994 تحقيقات در نهايي استاتيكي ارتفاع ضريب از پژوهش اين مدلهاي در است. شده استفاده ]Maroney and Chai, تحقيقات] 1994 اساس بر 7/1 متر است. شده استفاده hbw or hdia Pbw or Pdia = 239 Ae ) m, kn( 1.7 h Kabt = Ki w ) ( ) SI( )4( 1.7 هاي كوله براي عرشه يا انتهايي ديوار عرض w رابطه اين در است. ساده نشيمن و پيوسته براي حاصل P( bw ( انتهايي ديوار مقاومت و K( abt ( كوله سختي ضريب و C L 2/3= ديوار تأثير ضريب از استفاده با طولي راستاي عرشه با غيرپيوسته کوله )ج( کوله دهنده تشکیل اجزای )الف( عرشه با پيوسته کوله )ب( ]CALTRANS, ]2004 عرشه به کوله اتصال نحوه ج( و )ب ]Wilson, ]1988 کوله لدهنده تشکي ابعاد و )الف(مشخصات شکل 9. ]CALTRANS, ]2004 عرشه با پيوسته كوله و انبساط درز با كوله جابجايي نيرو- تغييرات شکل تابستان / چهارم شماره / چهارم سال / نقل و حمل مهندسی 373

10 اقبالی مهدی خدابخشي مسعود رازقی رضا حمید اميري قدرتي غالمرضا براي غيرخطي پيوند المان از كوله رفتار مدلسازي منظور به و شده استفاده عرضي و طولي جهت در كوله رفتار مدلسازي انبساط درز براي Gap پيوند المان از طولي جهت در آن بر عالوه طولي جهت در حركت آزادي با كوله و عرشه بين سانتيمتري 5 خطي غير مدل براي استفاده مورد مشخصات است. شده استفاده )4( جدول تا )2( جدول در عرضي و طولي جهت در ها كوله است. شده ارايه ها کوله هاي مدل انواع کاربرد غلتکي مدل سه از ها پل رفتار بر ها كوله اثر بررسي منظور به از کوله غلتکي سازي مدل در است. شده استفاده کامل و ساده موجود نئوپرن هاي سازي مدل براي جايگزيني عنوان به غلتك از استفاده دليل به است. شده استفاده شاه تيرها و ها كوله بين طراحان توجه مورد بسيار کوله غلتکي مدل کننده ساده فرضيات پيوند المان از شکل ساده مدل در دارد. قرار مشاور مهندسان و استفاده شاه تيرها زير در نئوپرن ها سازي مدل براي غيرخطي زير در موجود هاي نئوپرن کليه کوله كامل مدل در شود. مي سرستونها و كوله روي بر و تيرها شاه بين برشگيرهاي شاه تيرها و طولي رفتار و شکل) 12 ( شده گرفته نظر در مدلسازي در با منطبق و غيرخطي اجزاي با و واقعي شرايط طبق کوله عرضي شوند. مي سازي مدل اعضا اين موجود جزئيات عرضي و طولي جهت در ها كوله مدل براي استفاده مورد مشخصات جدول 2. )C W ضريب مشاركت ديوار) )C L ( ضريب تاثير ديوار کوله ها اوليه سختي خاكريز فشارمقاوم بيشينه ضريب ارتفاع Height Factor(m( P max (kpa( K i (kn/mm/m( طولي جهت در كوله غيرخطي مدل روابط مشخصات جدول 3. اصالح اوليه سختي كوله خاكريز مقاوم فشار كوله انتهايي ديوار موثر سطح فشار بيشينه متناظر جابجايي كوله ها موثر اوليه سختي )K eff ( )Δ eff ( مقاوم )A e ( )P bw ( )K abt ( شده K = P eff bw eff = + ( Pbw K ) eff gap abt ( hbw or hdia ) w 239A e ( h bw or h dia ) h Ki w ) ( 1.7 عرضي جهت در كوله غيرخطي مدل روابط مشخصات جدول 4. اوليه سختي خاكريز مقاوم فشار ديوار موثر سطح انتهايي ديوار عرض عرشه يا موثر اوليه سختي ها كوله K eff )A e ( كوله انتهايي )P bw كوله) )K abt ( اصالح شده K abt /3 h bw ( hbw or hdia ) w hbw or hdia 2 4 Pbw = 239A e h 2 4 Kabt = Ki w ) ( تابستان / چهارم شماره / چهارم سال / نقل و حمل مهندسی

11 ينتب پلهاي لرزه اي رفتار در پايهها پالستيک مفاصل و کوله ها مدل سازي اثرات پل بعدی سه مدل )الف( ساده کوله مدل و پل بعدی سه مدل شکل 11. ساده كوله مدل )ب( كامل كوله مدل شکل 12. پالستيک مفاصل سازي مدل پالستيك مفصل هاي مدل تخصيص طريق از پايه ها غيرخطي رفتار. است تعريف قابل ارتجاعي غير رفتار براي محتمل نواحي به مجزا طول بايد پالستيك چرخش به غيرخطي انحناي تبديل منظور به مفاصل سازي مدل براي شود. تعريف پالستيک مفصل براي تقريبي مختلفي هاي خطيستونروش رفتارغير بيان جهت پالستيك شامل پالستيک مفصل نوع سه از حاضر تحقيق در دارد. وجود ومفصلاندركنشينيرو- غيرمزدوج مفصل ل) 13 ( شک ي فايبر مفصل تحتاني نواحي در ستونها پذيري شكل بيان براي لنگر) PMM ( شده استفاده پالستيك مفصل طول محدوده در و پايه ها فوقاني و به NL-Link و Uncoupled مفاصل چون ها مدل ساير است. )معموال محوري نيروي از مشخص سطح يك براي اينکه دليل تغييرات ارايه در بنابراين شوند مي تعريف ستون( مرده بار شديد نوسانات معرض در كه هايي ستون ظرفيت و شكل پذيري بنابراين كنند. مي ارايه ضعيفي نتايج گيرند مي قرار محوري بار نيروي اندركنش مناسب گرفتن نظر در توانايي ها مدل گونه اين ستون ظرفيت که صورتي در و ندارند را خمشي لنگر و محوري غيردقيق نتايج ارايه به منجر شود کنترل محوري بار طريق از هاي تحليل انجام براي ها مدل اين کاربرد بنابراين شد. خواهند است شده محدود ها پل بعدي دو هاي مدل مقدماتي و ساده ]Aviram et al, ]2008 پذير انعطاف فايبر مفصل شکل تابستان / چهارم شماره / چهارم سال / نقل و حمل مهندسی 375

12 غالمرضا قدرتي اميري حمید رضا رازقی مسعود خدابخشي مهدی اقبالی 3. روش هاي ارزيابي لرزهاي پل هاي مورد مطالعه به منظور بررسي رفتار لرزهاي پل هاي مورد مطالعه بايد از روش هاي تحليلي معتبر طبق ضوابط آيين نامه ها استفاده شود. اين روش هاي تحليل بايستي مشخصات مصالح هندسه سازه و اجزاي تشکيل دهنده آن جرمها و شرايط مرزي و منابع رفتار غيرخطي مدل سازه اي را داشته باشند. 3-1 روش های تحلیل ساده ترين روش براي بررسي مشخصات ديناميكي يك پل استفاده از آناليز مودال است. نتايج تحليل مودال شامل زمان هاي تناوب مودال و خصوصيات اصلي مورد استفاده در تحليل طيف پاسخ و تاريخچه زماني هستند که در ارزيابي واقعي نياز زلزله و پاسخ سازه پل تحت يك طيف طراحي يا شتاب نگاشت مصنوعي به دست می آيند. با توجه به رفتار پيچيده انواع پل ها و امکان افزايش نياز سازه در اثر زلزله که ممکن است سبب فروريزش کلي يا گسيختگي اعضاي سازهاي باربر شوند. بنابراين براي در نظرگرفتن حالتهاي مختلف رفتار لرزهاي پلها در فرايندطراحي م یتوان از تکرار تحليلهاي مودال براي به دست آوردن پارامترهاي ديناميكي يك پل وحاالتمختلف خسارت استفاده کرد. ظرفيت لنگر پالستيك کليه اعضاي بتني شكل پذير پلها چون پوشش بتني ستون ها و نيز پيش بيني مقادير اضافه مقاومت مورد نظر در طراحي سطوح داراي دوران پالستيك از طريق تحليل لنگر- انحناء و بر اساس مشخصات مورد انتظار مصالح محاسبه مي شود. تحليل لنگر- انحناء براي يك مقطع تحت بارهاي پيوسته طبق اصل سازگاري كرنش و تعادل نيروها باعث ارايه نتايج انحناء مطابق با محدوده لنگر مقطع شده و مقاومت خمشي طراحي متناظر با كرنش فشاري 0/003 بتن يا كرنش 0/510 میلگردهاي طولي را به دست می دهد تغيير مكان هدف به منظور محاسبه تغيير مکان کنترلي )هدف( از طريق تحليل استاتيکي غیرخطي از مدل شکل ]2008 al, ]Aviram et استفاده شده است. از طريق محاسبه تغيير مکان هدف و مطابق مقادير حاصل از تحليل لنگر- انحناء و روابط ]2008 al, ]Aviram et مقادير جابجايي تسليم جابجايي محدوده خميري جابجايي نهايي و چرخش هاي چون اين جابجايي ها براي پايه پل محاسبه شده اند. L p در شکل L فاصله بين لنگرهاي تکيه گاهي و محل عرشه طول معادل مفصل پالستيك ظرفيت جابجايي پالستيك در p اثر چرخش پالستيك col Y جابجايي تسليم ستون تا تشكيل θ p ظرفيت چرخش پالستيك ستون در جهت مفصل پالستيك و طولي پل است.. شکل 14. نحوه مدل سازي پل براي محاسبه تغييرمکان هدف و ظرفيت جابجايي ستون در راستاي طولي ]2008 al, ]Aviram et 376 مهندسی حمل و نقل / سال چهارم / شماره چهارم / تابستان 1392

13 ينتب پلهاي لرزه اي رفتار در پايهها پالستيک مفاصل و کوله ها مدل سازي اثرات آنها تحليل و نتايج 4. لرزهاي ارزيابي در ها کوله هاي مدل انواع تأثير بررسي منظور به هاي پل براي کوله کامل و ساده غلتکي مدل نوع سه از ها پل استفاده مختلف هاي دهانه تعداد و ها پايه ارتفاع با مطالعه مورد محدوده در پل ها ديناميكي مشخصات شامل نتايج است. شده استاتيكي تحليل از استفاده با پل ها لرزهاي ارزيابي االستيك ارايه ATC40-A روش از استفاده با پل ها عملكرد و غيرخطي رفتار در مختلف پالستيک مفاصل کاربرد همچنين است. شده انواع از يک هر کاربرد دقت ميزان بررسي منظور به ها پل لرزهاي تحليل انجام با PMM اندرکنشي و غيرمزدوج فايبري مفاصل نسبت º 45 راستاي در و عرضي و طولي راستاي در ها پل مودال است. شده بررسي و مقايسه پل اصلي محور به صحتسنجی 1-4 تشکیلدهنده اجزای سازی مدل نحوه اعتبار میزان بررسی منظور به ها تحليل از آمده دست به نتایج دقت میزان بررسی و ها پل نسبت -که ]Aviram et al, ]2008 تحقیقات در بررسی مورد پژوهش این مطالعه مورد پلهای با بیشتری تشابه لها پ سایر به دست به نتایج منظور این برای اند. شده مقایسه است- داشته برای طولی جهت در جابجايي پايه- برش نمودار به مربوط آمده ]Aviram et al, ]2008 و پژوهش این در موجود دهانه دو پل نشانگر شده ارايه نتایج اند. گرفته قرار مقایسه مورد و ارايه شکل با که است بوده تحقیق دو هر در آمده دست به نتایج همگرایی Aviram et[ تحقیقات در استفاده مورد های مدل اینکه به توجه عرشه و يکپارچه هاي دهانه با بتنی های پل به مربوط ]al, 2008 مشخصات همچنین و است شده انجام ها سرستون با پيوسته دهنده تشکیل اجزای سازهای ابعاد نیز و استفاده مورد مصالح بنابراین اند داشته تفاوت تحقیق این در بررسی مورد پل با پلها مشخصات نمی باشد. انتظار از دور نتایج در اختالف وجود ]Aviram et al, ]2008 تحقیقات در مقایسه مورد پل سازهای است. شده ارايه )5( جدول در پلهای از یکی نتایج با حاضر پژوهش از آمده دست به یافتههای ]Aviram et al, ]2008 تحقیقات در )Route )14 بررسی مورد پل سازهای مشخصات 5. جدول حاضر پژوهش مدل دو برای طولی جهت در جابجايي پايه- برش نمودار شکل 15. ]Aviram et al, 2008[ و ].Ghodrati Amiri et al[ 1392 تابستان / چهارم شماره / چهارم سال / نقل و حمل مهندسی 377

14 اقبالی مهدی خدابخشي مسعود رازقی رضا حمید اميري قدرتي غالمرضا )پل پژوهش این بین های مدل در موجود تفاوت به توجه با ] Aviram et al, تحقیقات] 2008 و 10 متر( پایه ارتفاع با دودهانه تشکیلدهنده اجزای کلیه گرفتن درنظر دلیل به ها کوله کامل مدل در دلیل به هها کول غلتکی مدل نیز و تحلیل و مدلسازی در مطابقت دارای ساده سازیها وانجام فرضیات برخی گرفتن نظر برای گرفت نتیجه یتوان م بنابراین می باشند. منطقی و مناسب نظر در فرضیات و مدلسازی نحوه نیز تحقیق این لهای مد سایر برای است. گرفته انجام صحیح و منطقی صورت به شده گرفته دینامیکی و سازهای مشخصات در تفاوت به توجه با ساده مدل هب نسبت گسترده و مختلف یهای سادهساز وجود نیز و لها پ نسبتا تفاوت دارای نتایج مدلسازی در غلتکی و کامل مدلهای مناسبی رفتاری تشابه نیز مدل این در همچنان ولی بودهاند زیادی است. مشاهده قابل نتایج سایر با االستيك محدوده در پل ها ديناميكي مشخصات 5. ديناميکي مشخصات در کولهها مدلسازي اثرات بررسي منظور به پل ها ارتعاش اول مود 25 تناوب زمان االستيک محدوده در آنها در تغيير با پيچشي و عرضي طولي مود سه تناوب زمان نيز و بنابراين است. شده مقايسه و بررسي دهانهها تعداد و هها پاي ارتفاع پل هاي براي ارتعاش اول مود 25 تناوب زمان شکل) 16 ( همانند است شده ارايه متر 10 و 3/5 پايه ارتفاع و دهانه و با مدل از استفاده دهانه دو پل مورد در که است آن بيانگر نتايج به مربوط تناوب زمان مالحظه قابل افزايش موجب كوله غلتكي مدل سه هر براي دهانه چهار پل در است. شده ارتعاش اول مود پل هاي مورد در و است آمده دست به مشابهي تقريبا نتايج كوله درز وجود دليل به هستند. هم بر منطبق تقريبا نتايج دهانه شش محدوده در كوله و عرشه اندرکنش عدم و كامل مدل در انبساط در تناوب زمان همگرايي باعث نتيجه در االستيك شكلهاي تغيير ساده مدل دو با پل ها کليه عرشه طولي راستاي و ارتعاش اول مود اب پل ها در هها پاي بيشتر انعطاف پذيري دليل به است. شده كامل و بزرگ تري تناوب زمان هاي داراي پايه ها بنابراين متر پايه 10 ارتفاع سه از استفاده با اما هستند متري 5/3 ارتفاع با مدلهاي به نسبت متر 3/5 پايه ارتفاع با لها پ مدلهاي با مشابهي رفتاري كوله مدل ارتعاش تناوب زمان به مربوط نتايج )17( شکل ادامه در داشتهاند. ارايه متر 10 و 3/5 پايه ارتفاع با پل ها در پيچشي و عرضي طولي است. شده متر 5/3 پايه ارتفاع با دهانه 2 پل متر 5/3 پايه ارتفاع با دهانه 4 پل متر 5/3 پايه ارتفاع با دهانه 6 پل متر 10 پايه ارتفاع با دهانه 2 پل متر 10 پايه ارتفاع با دهانه 4 پل متر 10 پايه ارتفاع با دهانه 6 پل متر 10 و 5/3 پايه ارتفاع با متري 20 دهانه 6 و 4 2 پلهاي براي ارتعاش اول مود 25 تناوب زمان شکل تابستان / چهارم شماره / چهارم سال / نقل و حمل مهندسی

15 ينتب پلهاي لرزه اي رفتار در پايهها پالستيک مفاصل و کوله ها مدل سازي اثرات متر پايه 5/3 ارتفاع با پل ها در طولي تناوب ارتعاش زمان متر پايه 5/3 ارتفاع با پل ها در عرضي تناوب ارتعاش زمان متر پايه 5/3 ارتفاع با پل ها پيچشي در تناوب ارتعاش زمان پايه 10 متر ارتفاع با پل ها در طولي ارتعاش تناوب زمان پايه 10 متر ارتفاع با پل ها در عرضی ارتعاش تناوب زمان پايه 10 متر ارتفاع با پل ها در پیچشی ارتعاش تناوب زمان متر و 10 5/3 پايه ارتفاع با ها پل در پيچشي و عرضي طولي ارتعاش تناوب زمان مقايسه شکل 17. ارتعاش مود که ميشود مالحظه آمده دست به نتايج به توجه با مدل سه از استفاده با متر 5/3 پايه ارتفاع با پل ها مورد در طولي پل مورد در و شده همگرا پل كلي طول و دهانه تعداد افزايش با رفتار علت هستند. هم بر منطبق كامال متر( 120 )طول دهانه 6 و كامل مدل در انبساط درز وجود كامل و ساده مدل دو مشابه تغيير محدوده در خاكريز و انتهايي ديوار با عرشه نشدن گير در است. االستيك ن هاي مكا پل ها مشابه تقريبا رفتار موجب ساده و غلتكي مدل هاي از استفاده رفتار كامل مدل با مقايسه در و شده االستيك مكان تغيير محدوده در بين ناچيز اختالف است. مشاهده قابل عرضي جهت در متفاوتي نئوپرن هادرمدلسادهاست. وجود علت به ساده و غلتكي مدل دو 40 )حداکثر كوتاه طول با پل هاي براي کوله مدل سه هر در است شده حاصل پيچشي ارتعاش مود مالحظه قابل افزايش متر( ارتعاشي مود اين در سازه سختي از کمتر برآورد موجب که همگرايي عدم عليرغم پلها طول افزايش با همچنين شد. خواهد با شدهاند. نزديك هم به ارتعاش تناوب زمانهاي اما نتايج در مود در متري 10 پايه ارتفاع با پل ها ارتعاش تناوب زمان مشاهده مشابهي نتايجي كوله مدل سه با پيچشي و عرضي طولي ارتعاش است. آمده دست به متري 5/3 پايه ارتفاع با و كوتاه تر پل هاي با استاتيكي تحليل از استفاده با پل ها لرزهاي ارزيابي 1-5 غيرخطي بر كوله ها مدلسازي چگونگي از ناشي اثرات بررسي منظور به رد و غيرخطي مكان هاي تغيير محدوده در پلها لرزهاي پاسخ غیرخطي استاتيکي تحليل از عرضي و طولي انتقالي جهت دو به كلي حالت در غیرخطي استاتيکي تحليل است. شده استفاده اين در مي شود. انجام نيرو كنترل و تغييرمكان كنترل روش دو متناسب بارگذاري الگوي با مكان تغيير كنترل روش از پژوهش است. شده استفاده مختلف قسمت هاي در روسازه)عرشه( وزن با اهميت داراي عرشه وزن با متناسب نيروهاي تعريف بنابراين حد مكان تغيير برابر 1/5-2 حدود كنترلي مكان تغيير است. انحناي لنگر- تحليل نتايج از حاصل و ستون ها محلي گسيختگي انجام محاسبات وبراساس مطالعه مورد مدلهاي در هستند. پايه 1392 تابستان / چهارم شماره / چهارم سال / نقل و حمل مهندسی 379

16 اقبالی مهدی خدابخشي مسعود رازقی رضا حمید اميري قدرتي غالمرضا با پلهاي براي و غیرخطي استاتيکي تحليل ضوابط طبق شده 10 ارتفاع با لهاي پ در و سانتيمتر 30 برابر متر 3/5 پايه ارتفاع کليه در كنترل مختصات است. شده گرفته نظر در سانتيمتر 70 متر توجه با كه است شده گرفته نظر در عرشه مياني نقطه تحليلها اتصال محل تحليلها کليه در نقطه اين دهانه ها بودن زوج به محاسبه و تحليل انجام از پس است. مياني ستون سر و عرشه نمودار آنگاه كنترلي نقطه جابجايي برابر در پايه برش تغييرات )شکل 20 ( عرضی و طولي)شکل 18 ( جهت دو در جابجايي نيرو- است. آمده دست به درز شدن بسته تا کوله كامل و ساده مدل نوع دو با پل سه هر انبساط درز بسته شدن از پس اما دارند يكساني سختي انبساط بيشتري سختي انتهايي ديوار و خاكريز مقاومت دليل به كامل مدل نسبت دليل به غلتكي و ساده مدل دو اختالف مي دهد. نشان ود هر پلها کليه در است. ناچيز پايه ها سختي به نئوپرن ها سختي دارند. مالحظهاي قابل اختالف كامل مدل با ساده و غلتكي مدل با اما است بيشتر دهانه دو پل در پايه برش در اختالف هرچند به نسبت غلتكي و ساده مدل دو اختالف ميزان پل طول افزايش افزايش از ناشي امر اين مي رسد نظر به مي يابد. كاهش كامل مدل تاثير کاهش و طولي جهت در دهانه 6 تا 2 از طره پايه هاي تعداد بيشينه اختالف ميزان شکل 10 در باشد. طولي جهت در كوله نقش به نسبت غلتكي و ساده مدل دو براي طولي جهت در پايه برش براي است. شده داده نشان دهانهها تعداد افزايش با كامل مدل در پايه برش تغييرات محاسبه و تحليل نيز پلها عرضي جهت به جابجايي نيرو- نمودار و انجام كنترلي نقطه جابجايي برابر دست به نتايج طبق است. شده ارايه شکل) 12 ( در که آمده دست و پل عرضي قاب هاي سختي به توجه با عرضي جهت در آمده ساده و غلتكي مدل دو ستون ها سختي به نئوپرن ها سختي نسبت اند. داده نشان خود از مشابهي تقريبا رفتار طولي جهت در متر 10 پايه ارتفاع با دهانه 2 پل طولي جهت در متر 10 پايه ارتفاع با دهانه 4 پل طولي جهت در متر 10 پايه ارتفاع با دهانه 6 پل طولي جهت در متر 10 پايه ارتفاع با دهانه 6 و 4 2 پل جابجايي پايه- برش نمودار شکل تابستان / چهارم شماره / چهارم سال / نقل و حمل مهندسی

17 ينتب پلهاي لرزه اي رفتار در پايهها پالستيک مفاصل و کوله ها مدل سازي اثرات جهت در كامل مدل به نسبت ساده و غلتكي مدل پايه برش بيشينه درصد( اساس )بر اختالف ميزان شکل 19. دهانه 6 و 4 2 با پلهاي براي طولي عرضي جهت در متر 10 پايه ارتفاع با دهانه 2 پل عرضي جهت در متر 10 پايه ارتفاع با دهانه 4 پل عرضي جهت در متر 10 پايه ارتفاع با دهانه 6 پل عرضی جهت در متر 10 پايه ارتفاع با دهانه 6 و 4 2 پل پايه برش جابجايي- نمودار شکل 20. ناديده علت به كامل مدل به نسبت غلتکي و ساده مدل دو جانبي سختي بالي ديوارهاي و كريز خا برشگيرها سختي گرفتن پايه برش بيشينه اختالف ميزان شکل 20 مينمايند. برآورد کمتري مدل به نسبت غلتكي و ساده مدل دو براي عرضي جهت در افزايش با است. شده داده نشان هها دهان تعداد افزايش با كامل كامل مدل به نسبت غلتكي مدل خطاي مقادير پل دهانه هاي تعداد كاهش درصد %6/8 به 24% از ساده مدل خطاي و %8/4 به از %31 نقش 40 متر( )حداکثر كوتاه طول با پلهاي در بنابراين است. يافته بسيار پل سيستم سختي محاسبه در برشگيرها و بالي ديوارهاي با لهاي پ غيرخطي تحليل براي مي شود توصيه بنابراين است مهم نئوپرن ها سختي شامل مدل يك از عرضي جهت در كوتاه طول دهانه ها تعداد افزايش با شود. استفاده بالي ديوارهاي و برشگيرها استفاده بجاي توان مي و شده کمتر برشگيرها و كوله مدل نقش بلند طول با پلهاي براي عرضي جهت در كامل مدلسازي از نئوپرن ها مدلسازي شامل ساده مدل يك از متر( 120 )حداقل كرد. استفاده 1392 تابستان / چهارم شماره / چهارم سال / نقل و حمل مهندسی 381

18 اقبالی مهدی خدابخشي مسعود رازقی رضا حمید اميري قدرتي غالمرضا جهت در كامل مدل به نسبت ساده و غلتكي مدل پايه برش بيشينه درصد( اساس )بر اختالف ميزان شکل 21. دهانه 6 و 4 2 با پلهاي براي عرضی پل طولي جهت )الف( پل عرضی جهت )ب( پل طولي محور به نسبت 45º زاويه با )ج( طولی جهت )الف( جانبي بارگذاري تحت مختلف هاي مفصل از استفاده با غيرخطي استاتيكي تحليل نتايج مقايسه شکل 22. پل طولي محور به نسبت 45 º زاويه با )ج( پل عرضي جهت )ب( پل و شده معرفي مفصل هاي از استفاده با پايه ها مدل سازي از پس با گرفتهاند. قرار بررسي مورد پايهها رفتار مودال تحليل انجام يك به مربوط نتايج بنابراين پلها انواع مشابه رفتار ارايه به توجه 45 راستاي در و عرضي و طولي جهت هاي در پلها از نمونه است. شده ارايه )22( شکل در پل اصلي محور به نسبت درجه استفاده با پايهها غيرخطي رفتار مدلسازي كه مي دهند نشان نتايج تقريبا نتايج پل عرضي و طولي جهت در مختلف مفصلهاي از و لها پ ساير مورد در رفتار اين است. داشته همراه به يكساني تكرار مشابه بطور آنها اصلي محورهاي راستاي در تحليل انجام مكان تغيير و پايه برش بزرگاي اندازه در تفاوت تنها است. شده راستاي به نسبت درجه 45 راستاي در تحليل اما است. بوده بيشينه يك براي تحليل اين نتايج است. داشته متفاوتي نتايجي پل اصلي مربوط نتايج است. شده داده نشان شكل) 22 -ج( در پلها از نمونه که شرايطي در پل طولی محور به نسبت 45 º راستاي در تحليل به تابستان / چهارم شماره / چهارم سال / نقل و حمل مهندسی

19 ينتب پلهاي لرزه اي رفتار در پايهها پالستيک مفاصل و کوله ها مدل سازي اثرات نشان نيست پل اصلي محورهاي بر منطبق بارگذاري راستاي کارانه محافظه تخمين غيرمزدوج مفصل از استفاده که ميدهد خواهد همراه به را سازه پايه برش نتيجه در و سختي از تري قرار ارزيابي مورد قوسي يا مورب پل يكه زمان بنابراين داشت. اصلي محورهاي به نسبت مختلف زواياي با تحليل و يگيرد م مناسب تحليل براي مفصل نوع اين از استفاده ميشود انجام پل مفصل و PMM اندركنشي مفصلهاي کاربرد يکه درحال نيست درنظرگرفتن و نيروها مناسب توزيع علت به فپذير انعطا فايبري گوناگون محوري بار سطوح با متنوع لنگر-انحناء نمودارهاي بعدي دو تحليل براي نتيجه در شد. خواهند بهتري نتايج به منجر از استفاده نامنظم لهاي پ يا نامتقارن مقاطع با پلها بعدي سه يا ميشود. توصيه غيرمزدوج مفصل به نسبت اندركنشي مفصل ATC40-A روش از استفاده با پل ها عملكرد 2-5 روش طبق و كوله مدل سه از استفاده با لها پ از يك هر عملكرد قرار بررسي مورد ]ATC-40, ]1996 ATC-40 ظرفيت طيف منابع در آن انجام جزئيات و ظرفيت طيف روش گرفتهاند. است. شده ارايه ]ATC-40, ]1996 ATC-40 چون مختلف خاك روي بر مطالعه مورد پلهاي شدن واقع به توجه با بنابراين بررسي مورد پل طول افزايش با و كوله مدل متفاوت شرايط پلها عملكرد نقاط مقادير تغييرات شکل) 23 ( در گرفتهاند. قرار داده نشان كوله مختلف مدل سه اثر تحت دهانه تعداد افزايش با اختالف كوله مختلف مدلهاي با دهانه دو پل در است. شده 93% حدود در اختالفي و بوده مالحظه قابل عملكرد نقاط مقادير مدل مورد در اختالف اين دارد. وجود كامل و غلتكي مدل بين نقاط پل طول و دهانه ها تعداد افزايش با است. 29% كامل و ساده دو اختالف و شده همگرا كوله مختلف مدل سه با لها پ عملكرد اختالف است. يافته كاهش 37% به 93% از كامل و غلتكي مدل پل در است. 33% حدود دهانه چهار پل در كامل و ساده مدل دو مدل اختالف و 37% كامل و غلتكي مدل دو اختالف دهانه شش طول با پلهاي ارزيابي براي ترتيب بدين است. 29% كامل و ساده منجر غلتكي مدل از استفاده طولي جهت در )حداکثر 40 متر( كوتاه پلها ارزيابي براي شد. خواهد نتايج در خطا بزرگ مقادیر بروز به كم و مياني پايه هاي تعداد به توجه با )حداقل 120 متر( زياد طول با استفاده ساده مدل از مي توان كامل و ساده مدلهاي اختالف شدن كامل كوله مدل گرفتن نظر در که شود توجه بايد همچنين كرد. شد. خواهد سازه عملكرد نقطه كاهش موجب با ساختگاه مشخصات و متناظر خاك پاسخ طيف از دو نوع 2800 استاندارد سوم- ويرايش مطابق زياد بسیار زلزله نسبي خطر گونه سه با لها پ از يك هر عملكرد نقطه است. شده استفاده عرضي جهت )ب( طولي جهت )الف( عرضی و طولي جهت در پلها عملكرد نقطه تغييرات شکل تابستان / چهارم شماره / چهارم سال / نقل و حمل مهندسی 383

20 اقبالی مهدی خدابخشي مسعود رازقی رضا حمید اميري قدرتي غالمرضا نقاط بين اختالف عرضي جهت در آمده دست به نتايج مطابق اما است زياد بسيار كامل مدل با غلتكي و ساده مدل عملكرد پيشبيني و ندارد هم با چنداني اختالف غلتكي و ساده مدل دو در شد. خواهند منطبق هم بر كامال پل طول افزايش با میشود افزايش ها دهانه تعداد هرچه كامل مدل با مدل دو اين مقايسه 120 پل مورد در و شده كمتر پل عملكرد بر كوله مدل اثر مي يابد ارزيابي براي بنابراين هستند. مشابه پاسخها كوله مدل سه و متري مدل از استفاده متر( 80 تا )40 متوسط طول با پلهايي سازه بلند طول با پلهای براي و داشت خواهد دقيق تري نتايج كامل عملكرد ارزيابي براي غلتكي مدل از مي توان )حداقل 120 متر( كرد. استفاده عرضي جهت در پلها بندي جمع 6. رايج و موجود پلهاي از مطالعه مورد پلهاي اينکه به توجه با در کاربرد براي آمده دست به نتايج بنابراين هستند کشور در دال و ساده دهانه با لهاي پ لرزهاي ارزيابي و مدلسازي طراحي بود. خواهند استفاده مورد يکپارچه متر 40 طول حداکثر و يکپارچه دال و ساده دهانه با پلهاي در اول مود تناوب زمان افزايش موجب غلتکي مدل از استفاده واقعي مقدار به نسبت پل سختي کمتر مقدار محاسبه و پل ارتعاش به توجه با پل طول از محدوده اين در بنابراين شد. خواهد آن ساده مدل يک از استفاده ساده و کامل لهاي مد مشابه تقريبا نتايج برای پل عرضي و طولي جهت در نئوپرن ها سختي شامل کوله بود. خواهد مناسب خطی االستیک تحلیل متري 120 و 80 طول و يکپارچه دال و ساده دهانه با پلهاي در همچنين و طولي ارتعاش مود تناوب زمان همگرايي به توجه با هر براي پيچشي و عرضي ارتعاش مودهاي کم اختالف مقادير استاتيکي تحليل براي ساده يا غلتکي مدل از استفاده کوله مدل سه بود. خواهد کافي طراحي و خطي دو اينکه به توجه با و طولي جهت در پلها ظرفيت محاسبه براي متوسط طور به متري 40 پل در کامل مدل با ساده و غلتکي مدل داشتهاند اختالف پل ظرفيت برآورد در درصد 50 حدود در خواهد قتري دقي نتايج به منجر کامل کوله مدل از استفاده بنابراين طولي جهت در کوله تاثير متري 120 بلند طول با پلهاي در شد. پل ظرفیت برآورد در کامل و ساده مدل اختالف و شده کمتر عرضي جهت در است. يافته کاهش درصد 15 حدود مقدار به مدل نتايج 30% اختالف به توجه با متري 40 پلهاي براي و برآورد در کامل و ساده مدل نتايج 25% اختالف و کامل و غلتکي عرضی جهت در کوله کامل مدل از استفاده بنابراین پلها ظرفیت به توجه با متري 120 تا 80 هاي پل مورد در است. ضروري مدل سه بين غیرخطي استاتيکي تحليل نتايج اختالف کاهش نتايج عرضي جهت در ساده يا غلتکي مدل از استفاده بنابراين داشت. خواهد همراه به قبولي قابل مختلف مدلهاي و دهانه دو پلهاي در اي لرزه ارزيابي منظور به مدل بين پل طولي جهت در عملكرد نقاط مقادير اختالف كوله نقاط اختالف اين و است 93%( )حدود زياد بسيار كامل و غلتكي بهاين است. درصد 30 حدود كامل و ساده مدل مورد در عملكرد مدل از استفاده طولي جهت در كوتاه پلهاي ارزيابي براي ترتيب در شد. خواهد نتايج در خطا زياد مقادير بروز به منجر غلتكي تعداد به توجه با متر( 120 )حداقل بلند طول با پلهاي مورد هب مي توان كامل و ساده مدلهاي اختالف کاهش و مياني پايه هاي کرد. استفاده ساده مدل از پل ارزيابي منظور كامل مدل با ساده و غلتکي مدل دو مقايسه با عرضي جهت در پل عملكرد بر كوله مدل اثر يابد مي افزايش ها دهانه تعداد هرچه مشابه پاسخها كوله مدل سه با متري 120 پل مورد در و شده كمتر )طول متوسط طول با پلهاي سازه ارزيابي براي بنابراين هستند. داشت. خواهد دقيق تري نتايج كامل مدل از استفاده متر( 80 تا 40 براي غلتكي مدل از مي توان )حداقل 120 متر( بلند پلهاي مورد در تابستان / چهارم شماره / چهارم سال / نقل و حمل مهندسی

21 ينتب پلهاي لرزه اي رفتار در پايهها پالستيک مفاصل و کوله ها مدل سازي اثرات كرد. استفاده عرضي جهت در پلها عملكرد ارزيابي به توجه با تحليل و مدلسازي در پالستيک مفصل انواع کاربرد مشخص سطح يك براي NL-Link و Uncoupled مفاصل اينکه بنابراين ستون( مرده بار )معموال ميشوند تعريف محوري نيروي از معرض در كه ستونهايي ظرفيت و پذيري شكل تغييرات ارايه در همراه به دقيقي نتايج ميگيرند قرار محوري بار شديد نوسانات پالستيك مفصل مدل اين در اينکه دليل به داشت. نخواهند گرفته نظر در مناسبي طور به را محوري نيروي لنگر- اندركنش وجود شرايط در ستون ظرفيت کنترل هنگام در بنابراين نميشود آمد خواهد دست به غيردقيقي نتايج نوساني محوري بارهاي دو مقدماتي و ساده تحليلهاي به مدلها اين کاربرد بنابراين همانند فپذير انعطا فيبري مفصل مدل ميشوند. محدود پل بعدي نوساني محوري بار شرايط در ايدهآل PMM اندركنشي مفصل و اعمالي انحناي تحت ستون رفتار از قتري دقي ارزيابي توانايي آن کاربرد ننتیجه در و دارد عرضي مقطع براي محوري كرنش ميشود. پيشنهاد بعدي سه ديناميكي و استاتيكي تحليل براي مراجع 7. - AASHTO HB-17 (2002) Standard spesification for highway bridges, 17 th Edition, American Association of State and Highway Transportation Officials. - ACI (2005) Building code requirements for structural concrete and commentary, Michigan,U.S.A. - ATC-32 (1996) Improved seismic design criteria for California bridges: provisional recommendations, Applied Technology Council. Redwood City, CA. - ATC-40 (1996) Seismic evaluation and retrofit of concrete building, Applied Technology Council. Redwood City, CA. - Aviram, A., Mackie, K. and Stojadinovic, B. (2008) Guidelines for nonlinear analysis of bridge structures in California,Techincal Report 2008/03, Pacific Earthquake Engineering Research Center, University of California, Berkeley. - Banerjee, S. and Shinozuka, M. (2007) Nonlinear static procedure for seismic vulnerability assessment of bridges, Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering, Vol.22, pp Buildingan Housing Research Cehnter of I.R. Iran (2005) Iranian Code of Practice for Seismic Resistant Design of Buildings, Standard No.2800, (3rd Edition), Building and Housing Research Center, BHRC-PN S 253, Tehran, Iran - Caltrans SDC (2004) Seismic design criteria, Version 1.3, California Department of Transportation, Sacramento, California تابستان / چهارم شماره / چهارم سال / نقل و حمل مهندسی 385

22 غالمرضا قدرتي اميري حمید رضا رازقی مسعود خدابخشي مهدی اقبالی (2010) Response simulation and seismic assessment of highway overcrossings, International - Chen, Y. (1993) On static and dynamic refined analysis of reinforced concrete bridges, Com Journal of Earthquake Engineering & Structural Dynamics, Vol.39, pp puters & Structures, Vol.47, pp CSI (2005) SAP2000- Linear and Nonlinear Static and Dynamic Analysis and Design of Three-Dimensional Structures: Basic Analysis Reference Manual, Computers and Structures, Inc, Berkeley, California. - Makris, N. and Zhang, J. (2002) Structural characterization and seismic response analysis of a highway overcrossing equipped with elastomeric bearings and fluid dampers: A case study, Pacific Earthquake Engineering Research Center, PEER 2002/17, University of California, Berkeley. - CSI (2007) Technical papersand support, - Management and Planning Organisation of I.R. Iran (2000) Code 139 : Standard loads Computers and Structures,Inc, Berkeley, California, for bridges, Publication No.139, Office of the Deputy for Technical Affairs, Bureau of Technical Affaires and Standards, Management and Planning Organization, Islamic Republic of Iran. - Isaković, T., Lazaro, M. P. N. and Fischinger, M.( 2008), Applicability of pushover methods for the seismic analysis of single-column bent viaducts, Earthquake Engineering & Structural - Management and Planning Organisation of I.R. Dynamics, Vol.37, pp Iran (2008) Code 389 : The Code of Practice for Analysis and Design of Concrete Bridges, Publication No.389, Office of Deputy for Strategic Supervision, Bureau of Technical Execution System, Vice Presidency for Strategic Planning and Supervision, Islamic Republic of Iran - Kotsoglou, A. N. and Pantazopoulou, S. J. (2007) Bridge-embankment interaction under transverse ground excitation, International Journal of Earthquake Engineering & Structural Dynamics, Vo.36, pp Mander, J. B., Priestley, M. J. N. and Park, R. - Kotsoglou, A. N. and Pantazopoulou, S. J. 386 مهندسی حمل و نقل / سال چهارم / شماره چهارم / تابستان 1392

23 ينتب پلهاي لرزه اي رفتار در پايهها پالستيک مفاصل و کوله ها مدل سازي اثرات - Shattarata, N. K., Symansb, M. D., Mcleanc, D. I. and Cofer, W. F. (2008) Evaluation of nonlinear static analysis methods and software tools for (1988) Theoretical stress-strain model for confined concrete, Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol.114, pp seismic analysis of highway bridges, Engineering Structures, Vol30, No5, pp Maroney, B. H. and Chai, Y. H. (1994) Seismic design and retrofitting of reinforced concrete - Stergios, A. and Mitoulis, A. (2012) Seismic design of bridges with the participation of seattype abutments, Engineering Structures, Vol.44, bridges, 2nd International Workshop, Earthquake Commission of New Zealand. Queenstown, New Zealand. No.3, pp Wilson, J. C. (1988) Stiffness of non-skew monolithic bridge abutments for seismic analysis, Earthquake Engineering & Structural Dynamics, Vol.16, No.6, pp Megally, S.H., Silva, P. F. and Seible, F. (2001) Seismic response of sacrificial shear keys in bridge abutments, Department of Structural Engineering University of California, San Diego, La Jolla, California. - Wilson, J. C. and Tan, B. (1990) Bridge abutments: Formulation of simple model for earthquake response analysis, Journal of Engineering Mechanics (ASCE), Vol.116, No.8, pp Pinho, R., Casarotti, C. and Antoniou, S. (2007) A comparison of single-run pushover analysis techniques for seismic assessment of bridges, Earthquake Engineering & Structural Dynamics, Vol.36, pp Zheng, Y., Usami, T. and Ge, H. (2003), Seismic response predictions of multi-span steel bridges through pushover analysis, Earthquake Engineering & Structural Dynamics, Vol.32, No.8, Shamsabadi, A., Rollins, K. and Kapuskar, M. (2007) Nonlinear soil abutment bridge structure interaction for seismic performance-based design, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering (ASCE), Vol.133, No.6, pp تابستان / چهارم شماره / چهارم سال / نقل و حمل مهندسی 387

24 مهندسی حمل و نقل / سال چهارم / شماره چهارم / تابستان