پیشنهاد سیستم یک درجه آزادی معادل برای تعیین منحنی ظرفیت پل های دارای انحنا در پلان

پل های دارای انحنا در پلان به دلیل هندسه نامنظم و توزیع جرم و سختی غیریکنواخت در طی زلزله های گذشته آسیب های شدیدی را متحمل شده اند بنابراین تعیین عملکرد لرزه ای این گونه سازه ها به دلیل رفتار دینامیکی پیچیده بسیار مهم است. تحلیل و رسم منحنی ظرفیت این سازه ها نیازمند صرف هزینه و وقت زیادی بوده، از این رو، تلاش های بسیاری در جهت ساده سازی مدل های سازه ای این پل ها و کاهش حجم محاسبات صورت پذیرفته است. در این مقاله، با ارائه روشی ساده، این سازه ها به سیستم یک درجه آزادی معادل تبدیل شده، به صورتی که منحنی ظرفیت سازه معادل، با کمترین خطا به منحنی ظرفیت سازه اصلی نزدیک باشد. در این تحقیق، در نرم افزار OpenSees ماتریس سختی وجرم سازه پل دارای انحنا محاسبه شده و با استفاده از معادلات تراکم دینامیکی به ماتریس با ابعاد یک در یک تبدیل شده و مشخصات این ماتریس ها به یک مدل میله ای اختصاص داده شده است. در این مدل، جرم به دست آمده در بالای میله قرار داده شده و میله نیز توسط فنر با سختی معادل بدست آمده به زمین متصل شده است. با استفاده از تحلیل استاتیکی غیرخطی، منحنی ظرفیت بدست آمده و سپس منحنی دو خطی معادل رسم شده و مقدار نیروی برشی تسلیم به دست آمده است. منحنی ظرفیت مدل میله ای یک درجه آزاد با درصد خطای ۷ درصد در مقایسه با منحنی ظرفیت پل دارای انحنا در پلان بدست آمد و انطباق قابل قبولی با منحنی ظرفیت سازه اصلی داشته و می توان از سیستم میله ای به عنوان مدل جایگزین سازه پل دارای انحنا در پلان استفاده نمود. در انتها، تحلیل حساسیت نسبت به افزایش شعاع انحنا و زاویه انحنا پل انجام گردید.

کلیدواژه ها:

Curved Bridge ، SDOF ، Nonlinear Static Pushover Analysis ، Dynamic Condensation ، پل دارای انحنا درپلان ، سیستم یک درجه آزاد ، تحلیل استاتیکی غیرخطی ، معادلات تراکم دینامیکی.