ارزیابی لرزه ای پایه پل های بتنی تقویت شده با ترکیب میلگرد SMA و ورق FRP تحت اثر زلزله های حوزه نزدیک گسل

در هنگام زلزله، پل ها به عنوان شریان حیاتی در کمک رسانی و امداد، از اهمیت بسیار بالائی برخوردارند. در بسیاری از پل ها، در زمان طراحی، بسیاری از ضوابط غیر خطی طراحی یا لحاظ نگردیده و یا در آئین نامه طراحی آن زمان، موجود نبوده است. از آنجائیکه با آسیب پایه، کل سازه پل آسیب می بیند، تقویت پایه پل های موجود با استفاده از شیوه های نوین مانند الیاف مسلح پلیمری (FRP) و میلگردهای حافظه دار شکلی (SMA) از اهمیت بسزائی برخوردار است. در این مطالعه، پایه پل سه ستونی در ۳ ارتفاع ۷/۵، ۱۰ و ۱۵ متری مورد بررسی قرار گرفته است. تحلیل مورد استفاده، تحلیل دینامیکی افزایشی (IDA) بوده است. شتاب نگاشت های مورد استفاده، ۱۴ رکورد حوزه نزدیک پالس دار FEMA-P۶۹۵ می باشد. این شتاب نگاشت ها یک بار به صورت ترکیب مولفه های افقی و بار دیگر ترکیب مولفه های افقی به همراه مولفه قائم روی پایه پل اعمال گردید. نمونه های مورد بررسی شامل ۱۲ نمونه تقویت با ورق های الیاف مسلح پلیمری کربن (CFRP) و میلگردهای SMA با دو قطر ۱۲ و ۱۶ میلیمتر بوده است و در نهایت ۵ پارامتر لرزه ای، شامل شتاب طیفی پریود اول، شکل پذیری، منحنی شکنندگی، جابجایی ماکزیمم و جابجایی ماندگار نوک پایه مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد، استفاده از ۳ لایه ورق CFRP و میلگرد SMA به قطر ۱۶ میلیمتر در ۵ پارامتر لرزه ای هم در پایه با ارتفاع کوتاه و هم در پایه با ارتفاع بلند باعث بهبود عملکرد لرزه ای گردیده است. به عنوان نمونه، شاخص شکل پذیری در پایه با ارتفاع ۷/۵ متر به میزان %۲۵/۵ نسبت به حالت بدون تقویت بهبود یافته است و شاخص جابجایی ماندگار نوک پایه در پایه با ارتفاع ۷/۵ متر به میزان %۵۶۱/۵ نسبت به حالت بدون تقویت بهبود یافته است.

کلیدواژه ها:

تقویت پایه پل ، تحلیل IDA ، جابجایی ماندگار ، حوزه نزدیک ، منحنی شکنندگی ، مولفه قائم