بررسی ضریب رفتار پل های بتنی با جداگر های الاستومریک (ERB) و جداگرهای هسته سربی (LRB)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه قم

2 دانشجوی کارشناسی ارشد سازه، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه قم

چکیده

مزایای جداگرها بعنوان ابزار کنترل نیروهای جانبی که به طراحان اجازه میدهد نیروهای زلزله وارد بر پایه‌ها و کوله‌های پل را کاهش داده و یا منحرف کنند، به خوبی به اثبات رسیده است. از طرف دیگر هدف اصلی در طراحی لرزه‌ای سازه‌ها بر این مبناست که رفتار سازه، در مقابل نیروهای ناشی از زلزله‌های کوچک بدون خسارت و در محدوده خطی مانده و در مقابل نیروهای ناشی از زلزله‌های شدید، ضمن حفظ پایداری کلی خود خسارتهای سازه‌ای و غیرسازه‌ای را تحمل کند. با این وجود از جمله مشکلات موجود در طراحی پلها، عدم صراحت آیین نامه‌ها برای نقش جداگرها در تعیین ضریب رفتار R است. بگونه‌ای که در ”آیین نامه طرح پلهای راه و راه آهن در برابر زلزله (نشریه 463)” اشاره‌ای به اثر جداگرها در تعیین پارامتر R نشده است. بنابراین در این تحقیق به محاسبه ضریب رفتار پلهای جداسازی شده با جداگرهای الاستومریک از نوع نئوپرن تیپ 1 و جداگرهای هسته سربی پرداخته شده است.
با بررسی نتایج تحلیل مقدار ضرایب رفتار پل با جداگر هسته سربی LRB کمتر از پل با جداگر ERB هست که نشان دهنده اینست که تکیه‌گاه‌های LRB موجب می‌شوند زیرسازه کمتر وارد فاز غیرخطی شود. همچنین این ضرایب رفتار از مقدار ضرایب نشریه 463 که درجهت طولی و عرضی به ترتیب 3 و 5 هست کمتر است که نشان دهنده اینست جداگرها ضریب رفتار کلی سازه را پایین می‌آورند. علاوه بر این در بررسی اثر کاهش دهانه بر دو حالت مشاهده می‌شود که تاثیر قابل توجهی بین پلهای با دهانه‌های مختلف وجود ندارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study of the modification factor of concrete bridges with Elastomeric Rubber Bearing (ERB) and Lead Rubber Bearing (LRB)

نویسندگان [English]

  • Ehsan Dehghani 1
  • Seyed Omid Mousavi 2
1 Assistant Professor, Faculty of Engineering, University of Qom
2 MSc Student, Faculty of Engineering, University of Qom
چکیده [English]

By examining the results of the analysis of the modification factor of the bridge with LRB isolators for x and y, respectively 2.32 and 3.95 and modification factor of bridge isolators ERB to x and y, respectively 2.57 and 4.25 was calculated. So modification factor of the bridge with LRB isolators for x and y is less than ERB isolators that represents the LRB bearings will cause that substructure is less inside nonlinear phase. Also the modification factor is less than the factor of “Publication 463” –it is in the x and y respectively 3 and 5- that indicates isolators reduce the nonlinear behavior of structural parts and lower general modification factor of the structure. The modification factor of isolators of bridge is less than the amount listed in the code. Although there is no significant difference but it less of it can be a reason for further investigation and as well as selected and proposed new factors for bridge with isolators in the codes.
In addition, the effect of reduction in the spans can be seen in two cases that there is no significant effect in various spans of bridge.

کلیدواژه‌ها [English]

  • concrete bridge
  • Elastomeric Rubber Bearing
  • Lead Rubber Bearing
  • modification factor
  • Non-linear static analysis

]1[ راهنمای طراحی و اجرای سیستم‌های جداساز لرزه‌ای در ساختمان‌ها، (1389). "نشریه شماره 523"، معاونت نظارت راهبردی، دفتر نظام فنی اجرایی.

]2[ طاحونی، ش. (1390). "طراحی پل (پل بتن مسلح، فولادی و پیش تنیده)"، انتشارات دانشگاه تهران، چاپ نهم.

]3[ زهرائی، س. م. (1385). "آشنایی با جداسازهای لرزه‌ای و تأثیر آن بر عملکرد پل‌ها"، تهران، پژوهشکده حمل ونقل، چاپ اول.

]4[ زهرائی، س. م.، سامی، ح. (1387). "ارزیابی عملکرد لرزه‌ای پل‌ها با تکیه‌گاه‌های موجود انبساط حرارتی"، پژوهشنامه حمل ونقل، سال 5 شماره 4.

[5] Sarrazin, M., Moroni, O., Neira, C., & Venegas, B. (2013). Performance of bridges with seismic isolation bearings during the Maule earthquake, Chile.Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 47, 117-131.

[6] Wei, C., & Buckle, I. (2012). A Simplified Method of Analysis of Isolated Bridges with Yielding Substructures. In Structures Congress 2012(pp. 559-570). ASCE.

.

]7[ زهرائی، س. م.، خرمی نژاد، ا. (1391). "ضریب رفتار پل‌های بتنی با سیستم جداسازی لرزه‌ای"، پژوهشنامه حمل ونقل، سال سوم، شماره 3،.

]8[ کافی، م. ع.، ولی‌زاده، س. ع. (1392). "بررسی عکس‌العمل تکیه‌گاهی پل‌های مجهز به جداگرهای لرزه‌ای LRB در مقایسه با پل‌های مجهز به جداگر حلقوی با سختی اولیه متفاوت" چهارمین کنفرانس علمی زلزله و سازه.

]9[ آیین‌نامه طرح پل‌های راه و راه‌آهن در برابر زلزله، (1387)." نشریه شماره 463"، معاونت امور فنی، دفتر امور فنی، تدوین معیارها و کاهش خطرپذیری ناشی از زلزله، چاپ اول.

[10] American Association of State Highway, Transportation Officials, Subcommittee on Bridges, Structures Staff, American Association of State Highway, & Transportation Officials. Subcommittee on Bridges. (2010).Guide Specifications for Seismic Isolation Design. AASHTO.

]11[ تسنیمی، ع. ع.، معصومی، ع. (1385). "محاسبه ضریب رفتار قاب خمشی بتن مسلح"، تهران، مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، چاپ اول.

[12] Uang, C. M.. (1992). Establishing R and Cd Factors for building seismic provisions. ASCE, 117(1), 19-28..

[13] Newmark, N. M.., & Hall, W. J. (1982). Earthguake spectra and design. Earthquake Engrg. Res. Inst, El Cerrito, calif.

[14] SAP2000 Integrated Finite Element Analysis and Design of Structures. (2013). Computers and Strutures, User manual, Ver. 16, Berkeley, California.

 

[15] FEMA356. (2000) Prestandard and Commentry for the Seismic Rehabilitation of Buildings. Federal Emergency Management Agency, ASCE.

]1[ راهنمای طراحی و اجرای سیستم‌های جداساز لرزه‌ای در ساختمان‌ها، (1389). "نشریه شماره 523"، معاونت نظارت راهبردی، دفتر نظام فنی اجرایی.

]2[ طاحونی، ش. (1390). "طراحی پل (پل بتن مسلح، فولادی و پیش تنیده)"، انتشارات دانشگاه تهران، چاپ نهم.

]3[ زهرائی، س. م. (1385). "آشنایی با جداسازهای لرزه‌ای و تأثیر آن بر عملکرد پل‌ها"، تهران، پژوهشکده حمل ونقل، چاپ اول.

]4[ زهرائی، س. م.، سامی، ح. (1387). "ارزیابی عملکرد لرزه‌ای پل‌ها با تکیه‌گاه‌های موجود انبساط حرارتی"، پژوهشنامه حمل ونقل، سال 5 شماره 4.

[5] Sarrazin, M., Moroni, O., Neira, C., & Venegas, B. (2013). Performance of bridges with seismic isolation bearings during the Maule earthquake, Chile.Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 47, 117-131.

[6] Wei, C., & Buckle, I. (2012). A Simplified Method of Analysis of Isolated Bridges with Yielding Substructures. In Structures Congress 2012(pp. 559-570). ASCE.

.

]7[ زهرائی، س. م.، خرمی نژاد، ا. (1391). "ضریب رفتار پل‌های بتنی با سیستم جداسازی لرزه‌ای"، پژوهشنامه حمل ونقل، سال سوم، شماره 3،.

]8[ کافی، م. ع.، ولی‌زاده، س. ع. (1392). "بررسی عکس‌العمل تکیه‌گاهی پل‌های مجهز به جداگرهای لرزه‌ای LRB در مقایسه با پل‌های مجهز به جداگر حلقوی با سختی اولیه متفاوت" چهارمین کنفرانس علمی زلزله و سازه.

]9[ آیین‌نامه طرح پل‌های راه و راه‌آهن در برابر زلزله، (1387)." نشریه شماره 463"، معاونت امور فنی، دفتر امور فنی، تدوین معیارها و کاهش خطرپذیری ناشی از زلزله، چاپ اول.

[10] American Association of State Highway, Transportation Officials, Subcommittee on Bridges, Structures Staff, American Association of State Highway, & Transportation Officials. Subcommittee on Bridges. (2010).Guide Specifications for Seismic Isolation Design. AASHTO.

]11[ تسنیمی، ع. ع.، معصومی، ع. (1385). "محاسبه ضریب رفتار قاب خمشی بتن مسلح"، تهران، مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، چاپ اول.

[12] Uang, C. M.. (1992). Establishing R and Cd Factors for building seismic provisions. ASCE, 117(1), 19-28..

[13] Newmark, N. M.., & Hall, W. J. (1982). Earthguake spectra and design. Earthquake Engrg. Res. Inst, El Cerrito, calif.

[14] SAP2000 Integrated Finite Element Analysis and Design of Structures. (2013). Computers and Strutures, User manual, Ver. 16, Berkeley, California.

[15] FEMA356. (2000) Prestandard and Commentry for the Seismic Rehabilitation of Buildings. Federal Emergency Management Agency, ASCE.

CAPTCHA Image