ارزیابی لرزه ای پل های قوسی فولادی با در نظر گرفتن اندرکنش خاک-سازه در حوزه نزدیک گسل

پل های قوسی فولادی به دلیل صلبیت بالا و نقش حیاتی در شبکه حمل ونقل، در برابر زمین لرزه های حوزه نزدیک گسل با مشخصاتی چون پالس های سرعتی پرقدرت، تغییرمکان های دائمی و تغییرپذیری مکانی، بسیار آسیب پذیر هستند. رویکردهای مرسوم لرزه ای که اثرات اندرکنش خاک-سازه (SSI) و مشخصات ویژه حرکت حوزه نزدیک را نادیده می گیرند، منجر به ارزیابی های غیرواقعی از پاسخ سازه می شوند. این مطالعه با مرور پژوهش های تجربی و عددی انجام شده در سال های اخیر، چارچوبی برای ارزیابی لرزه ای پل های قوسی فولادی با در نظرگیری توامان SSI و اثرات حوزه نزدیک گسل ارائه می دهد. نتایج پژوهش های متعدد نشان می دهد که اثرات SSI در حوزه نزدیک گسل می تواند پاسخ های دینامیکی پل را تا بیش از ۲۰ درصد نسبت به تحریک یکنواخت افزایش دهد. همچنین، قوس پل بیشترین حساسیت را نسبت به پالس های سرعتی پرانرژی نشان می دهد، در حالی که پای قوس به تغییرپذیری مکانی حرکت زمین حساس تر است. مدل سازی سه بعدی غیرخطی با در نظرگیری المان های فایبر و شرایط مرزی غیرخطی خاک جهت شبیه سازی واقع بینانه رفتار پل ضروری است. یافته های این تحقیق نشان می دهد که لحاظ نکردن اثرات SSI و ویژگی های حرکت حوزه نزدیک در های لرزه ای می تواند منجر به ارزیابی کمتر از خطر (کمتر از مقدار واقعی) و طراحی نامناسب شود. این مقاله در نهایت توصیه هایی برای بهبود رویه های و طراحی لرزه ای این دسته از پل ها ارائه می دهد.

کلیدواژه ها:

ارزیابی لرزه ای ، پل قوسی فولادی ، اندرکنش خاک-سازه (SSI) ، حوزه نزدیک گسل ، پالس سرعتی ، تاریخچه زمانی غیرخطی