شکل (۴-۸۲) نمودار خطی مقایسه ضریب حفاظت پایه در سه حالت تحریک، (پایه ۱۴ متری) زلزله طبس ۱۱۶
شکل (۴-۸۳) نمودار خطی مقایسه ضریب حفاظت پایه در سه حالت تحریک، (پایه ۱۰ متری) زلزله طبس ۱۱۶
شکل (۴-۸۴) نمودار خطی مقایسه ضریب حفاظت پایه در سه حالت تحریک، (پایه ۱۴ متری) زلزله منجیل ۱۱۷
شکل (۴-۸۵) نمودار خطی مقایسه ضریب حفاظت پایه در سه حالت تحریک، (پایه ۱۰ متری) زلزله منجیل ۱۱۷
شکل (۴-۸۶) نمودار خطی مقایسه ضریب حفاظت پایه در سه حالت تحریک، (پایه ۱۴ متری) زلزله السنترو ۱۱۷
شکل (۴-۸۷) نمودار خطی مقایسه ضریب حفاظت پایه در سه حالت تحریک، (پایه ۱۰ متری) زلزله السنترو ۱۱۸
عنوان صفحه
جدول (۳-۱) برخی از مشخصات زلزله های انتخاب شده ۵۰
جدول (۳-۲) مشخصات شتاب نگاشت های افقی و ضریب مقیاس بدست آمده ۵۱
جدول (۳-۳) مشخصات شتاب نگاشت قائم و ضریب مقیاس بدست آمده ۵۲
جدول (۳-۴) مشخصات جداساز لاستیکی هسته سربی (LRB) 57
جدول (۳-۵) پارامترهای جداساز لاستیکی هسته سربی (LRB) 58
جدول (۴-۱) نتایج تحلیل دو جهته (دو مؤلفه ای) پل های جداسازی شده و پل های بدون جداساز (بیشترین برش پایه) ۶۳
جدول (۴-۲) نتایج تحلیل دو جهته (دو مؤلفه ای) پل های جداسازی شده و پل های بدون جداساز (بیشترین برش کوله) ۶۸
جدول (۴-۳) نتایج تحلیل دو جهته (دو مؤلفه ای) پل های جداسازی شده و پل های بدون جداساز (بیشترین نیروی محوری ستون) ۷۳
جدول (۴-۴) نتایج تحلیل دو جهته (دو مؤلفه ای) پل های جداسازی شده و پل های بدون جداساز (بیشترین نیروی محوری کوله) ۷۶
جدول (۴-۵) نتایج تحلیل دو جهته (دو مؤلفه ای) پل های جداسازی شده و پل های بدون جداساز (بیشترین پیچش پای ستون) ۷۹
جدول (۴-۶) نتایج تحلیل دو جهته (دو مؤلفه ای) پل های جداسازی شده و پل های بدون جداساز (بیشترین جابجایی (مطلق) گوشه عرشه) ۸۲
جدول (۴-۷) نتایج تحلیل سه جهته (سه مؤلفه ای) پل های جداسازی شده و پل های بدون جداساز (بیشترین برش پایه) ۸۵
جدول (۴-۸) نتایج تحلیل سه جهته (سه مؤلفه ای) پل های جداسازی شده و پل های بدون جداساز (بیشترین برش کوله) ۸۹
جدول (۴-۹) نتایج تحلیل سه جهته (سه مؤلفه ای) پل های جداسازی شده و پل های بدون جداساز (بیشترین نیروی محوری ستون) ۹۳
جدول (۴-۱۰) نتایج تحلیل سه جهته (سه مؤلفه ای) پل های جداسازی شده و پل های بدون جداساز (بیشترین نیروی محوری کوله) ۹۶
جدول (۴-۱۱) نتایج تحلیل سه جهته (سه مؤلفه ای) پل های جداسازی شده و پل های بدون جداساز (بیشترین پیچش پای ستون) ۹۹
جدول (۴-۱۲) نتایج تحلیل دو جهته (سه مؤلفه ای) پل های جداسازی شده و پل های بدون جداساز ( بیشترین جابجایی گوشه عرشه) ۱۰۲
جدول (۴-۱۳) ضریب حفاظت پایه پل های مورب در حالت تحریک یک جهته ۱۱۰
جدول (۴- ۱۴) ضریب حفاظت پایه پل های مورب در حالت تحریک دو جهته (بدون مؤلفه قائم) ۱۱۲
جدول (۴- ۱۵) ضریب حفاظت پایه پل های مورب در حالت تحریک سه جهته ۱۱۴
فصل اول
مقدمه
۱- ۱- پیشگفتار
در دنیای امروز راه های ارتباطی نقش مهمی را در ساختار اقتصادی،اجتماعی و سیاسی کشورها ایفا می‌کنند. هر راه برای اینکه مسافرین را سریع تر به مقصد برساند، باید از عوارض طبیعی مثل کوه ها، رودخانه‌ها و دره‌ها عبورکند و برای عبور از اکثر مناطق ذکر شده نیاز به وجود پل می‌باشد. همین امر اهمیت پل‌ها را دوچندان می‌کند. پل‌ها در شبکه راه های ارتباطی یک کشور، به خصوص در امور اقتصادی، نظامی و سیاسی نقش کلیدی و استراتژیک و تعیین کننده ای دارند. به همین دلیل پل‌ها هزینه های زیادی را متحمل اقتصاد یک کشور می‌کنند. لذا حفظ و نگهداری و بازرسی های فنی و مدیریت پل باید با یک سیستم مدیریتی کامل انجام شود تا از هدر رفتن هزینه های ملی و گزاف آن جلوگیری شود.

امروزه به دلیل محدودیت روزافزون فضا وصرفه جویی های اقتصادی برای جلوگیری از طولانی تر شدن مسیر و افزایش ایمنی راه استفاده از پل های بیه^[۱] اجتناب ناپذیر است. موضوع مورب بودن پل باعث ایجاد رفتار متفاوت و بعضاً پیچیده در پل تحت اثر نیروهای وارد برآن خواهد شد و با توجه به بحث وقوع زلزله در دهه های اخیر که باب جدیدی را در طراحی سازه ها افتتاح کرد بحث عملکرد لرزه ای پل های مورب بر پیچیدگی رفتاری آن ها افزوده است. از طرفی، توسعه ارتباطات و لزوم استفاده بهینه از فضاهای شهری و همچنین محدودیتهای هندسی در هنگام عبور ازعوارض طبیعی سبب گردیده است که پل های مورب بخش مهمی از سیستم حمل و نقل شهری و بین شهری را تشکیل دهند. در حقیقت پل های مورب در زمین لرزه های گذشته تحت اثر بارهای لرزه ای آسیب پذیرتر از پل های مستقیم بوده اند.
۱-۲- هدف از پایان نامه حاضر
هدف از پایان نامه حاضر، آشنایی با سیستم جداساز لرزه ای، انواع جداگر ها و کاربرد جداساز لرزه ای هسته سربی در پل های مورب (بیه) به منظور کاهش اثرات نیروهای جانبی می باشد. همچنین در این تحقیق ضوابط آیین نامه آشتو^[۲] در مورد طراحی جداسازهای لرزه ای مورد مطالعه قرار گرفته است. به نظر می رسد پل های مورب نسبت به پل های معمولی تحت واکنش های اضافی می باشند، لذا انتظار می رود با بکارگیری جداساز لرزه ای هسته سربی بتوان واکنش های اضافی پل های مورب را تا حدود قابل توجهی کاهش داد.
از آنجایی که در واقعیت سازه ها در هنگام وقوع زلزله با تحریک دوجهته زلزله مواجه می باشند، لذا در این تحقیق پل های مورب بدون جداساز و جداسازی شده، تحت تحریک دو جهته زلزله قرار گرفته اند. همچنین به منظور تاثیر مؤلفه قائم زلزله ، پل های مورب تحت تحریک سه جهته ( با در نظر گرفتن مؤلفه قائم ) قرار گرفته اند و پاسخ لرزه ای پل های مورب در دو حالت تحریک دو و سه جهته، ارزیابی و مقایسه شده اند.
شکل (۱-۱) نمونه ای از کاربرد تکیه گاه لاستیکی هسته سربی در پل ]۱[
۱-۳- تعریف مساله و بیان اهداف اصلی تحقیق
توانایی و مزایای جداگرهای لرزه ای بعنوان ابزار کنترل غیرفعال نیروهای زلزله که به طراحان اجازه می دهد نیروهای زلزله وارد بر پایه ها و کوله های پل را کاهش داده و یا متعادل کنند، به خوبی به اثبات رسیده است. با توجه به انواع خسارت های وارد بر پل ها در زلزله های گذشته که عمدتا بواسطه تخمین نادرست نیروهای زلزله می باشد، با بهره گرفتن از جداگرها می توان به نحو موثری در بهسازی پل های موجود و یا طراحی پل های جدید واقع در نواحی لرزه خیز بهره برد. در این تحقیق اثر همزمان مورب بودن پل و استفاده از جداساز لرزه ای هسته سربی، در پاسخ لرزه ای پل ها مورد ارزیابی قرار گرفته است.
برای این منظور پل های مورد مطالعه به صورت سه بعدی به کمک نرم افزار SAP2000V14.2.2 مدل شده اند. به منظور ارزیابی پاسخ لرزه ای پل های مورب و تاثیر جداساز لرزه ای هسته سربی، پل ها با زوایای تورب ۰ تا ۵۰ درجه (با رشد ۱۰ درجه) یکبار بدون جداساز و بار دیگر با جداساز لرزه ای مدل شده اند. همچنین به منظور مشاهده میزان تاثیرگذاری مؤلفه قائم زلزله بر پاسخ لرزه ای پل های نامنظم و مورب، مدل ها تحت تحریک دو جهته (بدون در نظر گرفتن مؤلفه قائم) و بار دیگر تحریک سه جهته (با در نظر گرفتن اثر مؤلفه قائم زلزله)، قرار گرفته اند. مواردی که مورد بررسی قرار می گیرند عبارت است از :
بررسی برش پایه در پل های مورب بدون جداساز (تکیه گاه ثابت) و مقایسه آن با پل های جداسازی شده با جداساز لاستیکی هسته سربی، در حالت تحریک دو جهته زلزله (بدون در نظر گرفتن تاثیر مؤلفه قائم)
بررسی بیشترین نیروی برشی و نیروی محوری کوله ها در پل های مورب بدون جداساز (تکیه گاه ثابت) و مقایسه آن با پل های جداسازی شده با جداساز لاستیکی هسته سربی، در حالت تحریک دو جهته زلزله (بدون در نظر گرفتن تاثیر مؤلفه قائم)
بررسی بیشترین نیروی محوری ستون ها و بیشترین پیچش پای ستون در پل های مورب بدون جداساز (تکیه گاه ثابت) و مقایسه آن با پل های جداسازی شده با جداساز لاستیکی هسته سربی، در حالت تحریک دو جهته زلزله (بدون در نظر گرفتن تاثیر مؤلفه قائم)
بررسی بیشترین جابجایی گوشه عرشه در پل های مورب بدون جداساز (تکیه گاه ثابت) و مقایسه آن با پل های جداسازی شده با جداساز لاستیکی هسته سربی، در حالت تحریک دو جهته زلزله (بدون در نظر گرفتن تاثیر مؤلفه قائم)
بررسی تمام حالت های ذکر شده در حالت تحریک سه جهته و مقایسه آن با حالت تحریک دو جهته
بررسی ضریب حفاظت پایه پل های مورب در سه حالت تحریک یک جهته، دو جهته و سه جهته و مقایسه آن ها
۱-۴- ساختار پایان نامه
کلیه مطالب این پایان نامه در پنج فصل می باشد که این فصول به شرح زیر می باشد.
فصل اول : مقدمه و مروری بر ضرورت استفاده از جداسازی پایه در پل های مورب
فصل دوم : تعریف پل های مورب (بیه) و مطالعات صورت گرفته در خصوص پل های مورب، عملکرد پل ها در زلزله های اخیر و روش های بهسازی آن ها و مطالعات تاریحچه ای در مورد پل های دارای جداساز و شرح اجمالی از انواع جداساز و کاربرد آن ها و تفاوت کاربرد جداسازی لرزه ای در پل ها با ساختمان
فصل سوم : چگونگی مدل سازی، بارگذاری و تحلیل پل های مورد بررسی در پایان نامه حاضر