تحلیل شکنندگی لرزه ای پلهای بتنی متداول بزرگراهی غیریکپارچه در مناطق لرزه خیز ایران

تعیین ریسک خرابی لرزه ای پل های بزرگراهی ابزاری کارآمد برای تصمیم گیری نظام مند مدیریت شهری به منظور کاهش خطرات لرزه ای به شمار می آید که به تعیین منحنی های شکنندگی وابسته است. در این مقاله، تحلیل شکنندگی ۶ دسته پل غیریکپارچه متعارف بتنی در ایران در ۴ سطح عملکردی ارائه می شود ( صرفا در راستای عرضی). پلها بر اساس سه دوره ی طراحی در دو حالت عرشه پیوسته و مجزا دسته بندی گردیده است. تحلیل یادشده با شبیه سازی سه بعدی به دو روش دینامیکی فزاینده و نیز استاتیکی غیرخطی انجام شده است. در تحلیل دینامیکی فزاینده، با وجود نموها نسبتا محدود مقدار میانه ی شکنندگی با درون یابی پاسخ ها با دقت تعیین می گردد و منحنی شکنندگی سیستم و اجزا با شیوه ای سرراست از هم متمایز می شود. با اتکا به نتایج تحلیل دینامیکی، دقت تحلیل استاتیکی قابل قبول است. سه پارامتر کلیدی شامل چرخش اتصال ستون به سرستون، چرخش خمیری پای ستون در ستون های پایه میانی و جابجایی عرضی فونداسیون کوله در تحلیل شکنندگی تعیین کننده است و با دقت مدل رفتاری و حدود ظرفیت آنها تعیین شده اند. ظرفیت چرخش پلاستیک مفصل ستون ها با اتکا بر حدود دقیق تر کرنش فولاد و بتن، متاثر از نیروی محوری و وصله پوششی آرماتور طولی به دست آمده و منحنی رفتاری سه خطی نیرو-جابجایی عرضی فونداسیون کوله در مدلی مجزا استخراج گردیده است. با توجه به سنت اجرایی مرسوم در ایران، کلید برشی به عنوان مهار عرضی غیرفداشونده است. در سه دسته با عرشه ی مجزا، شمع های فونداسیون کوله از حدود الاستیک فراتر نمی رود اما در مقایسه با عرشه ی پیوسته شکننده تر هستند. ریسک لرزه ای در سطح عملکردی خرابی کامل در دسته با عرشه پیوسته با دوره ی طراحی منطبق بر نشریه ۴۶۳، کمترین و در دسته ی عرشه ی مجزا با دوره ی طراحی منطبق بر نشریه ی ۲۳۵، بیشترین میزان را دارد که با فرض شتاب طیفی در ۰.۰۱ ثانیه برابر با ۰.۴۲۴شتاب ثقل به ترتیب ۷۳ و ۱۹ درصد است.

کلیدواژه ها:

پل بتنی غیریکپارچه ، منحنی شکنندگی ، ایران ، تحلیل دینامیکی فزاینده ، تحلیل استاتیکی غیرخطی ، کلید برشی ، کوله ، ریسک لرزه ای