دانشگاه آزاد واحد شهرکرد

دانشکده فنی و مهندسی

 

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

در رشته مهندسی عمران- زلزله

عنوان :

اصلاح پاسخ پل‌های جداسازی شده تحت زلزله‌های نزدیک گسل با بهره گیری از میراگرهای الحاقی

 

استاد راهنما :

دکتر غلامرضا قدرتی‌امیری

 

 

استاد مشاور :

دکتر رضا کرمی‌محمدی

شهریور    1391

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی گردد
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود می باشد)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)
فهرست مطالب
عنوان                                                                                                 صفحه
چکیده -بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—— 1
فصل اول « طرح مسئله »
1-1 مقدمه-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد— 3
1-2 اظهار مسئله—————- 4
1-3 اهداف پژوهش————– 5
1-4 کاربرد جداگرهای لرزه­ای در کشورهای مختلف— 7
فصل دوم « عملکرد لرزه­ای پل­ها »
2-1 عملکرد پل­ها در زلزله­های اخیر و روش­های به­سازی آن­هابلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———- 13
2-1-1 کلیات-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد- 13
2-1-2 خسارت­های وارده به پل­ها در زلزله­های اخیر   بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————— 14
2-1-3 علل عمده آسیب­پذیری لرزه­ای و روش­های ترمیم و بهسازی پل­هابلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد- 18
2-1-4 جداسازی لرزه­ای به عنوان یک روش مقاوم­سازیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————– 21
2-2 پاسخ پل‌های جداسازی شده تحت زمین لرزه‌های نزدیک گسلبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—– 27
2-2-1 تحلیل پاسخ زلزله——– 29
2-3 مطالعه اثرات زلزله­های نزدیک گسل بر روی سازه­های مهندسیبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—– 33
2-3-1 اصول اساسی و مشخصات زمین لرزه‌های نزدیک گسلبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———- 33
2-3-1-1 مشخصات زمین لرزه‌های نزدیک گسل—– 34
2-3-1-2 تفاوت کاربرد جداسازی در پل­ها با ساختمان­هابلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————– 51
2-4 جداسازی لرزه­ای پل­ها و انواع تکیه­گاه­های جداگر- 53
2-4-1 مفهوم و مکانیزم جداسازی لرزه­ای پل­ها—— 53
2-4-2 مقایسه انواع جداگرهای لرزه­ای و تجهیزات میرایی الحاقی مناسب برای هرکدام —– 55
فصل سوم « مطالعات تحلیلی و آزمایش­گاهی جداسازی لرزه­ای پل­ها »
3-1 مقدمه-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد— 62
3-2 مطالعات تحلیلی و پارامتریک- 62
3-3 مطالعات آزمایشگاهی——– 64
3-4 ضوابط آیین­نامه­ای در مورد پل­های جداسازی شدهبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————— 67
3-4-1 مقدمه-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد 67
3-4-2 ضوابط آیین­نامه آشتو AASHTO در طراحی جداسازی لرزه­ای پل­های بزرگراهی—— 67
3-4-3 اثر بار زنده در طراحی لرزه­ای پل­ها———- 73
فصل چهارم « ارزیابی اجرایی »
4-1 فرآیند تحلیل————– 75
4-2 بهره گیری از میراگر الحاقی در پل‌ها————– 75
4-3 تحلیل دینامیکی غیرخطی پل­های جداسازی شدهبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————— 88
4-3-1 مقدمه-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد 88
4-3-2 مطالعه عددی کاربرد جداگرهای LRB و FPS — 89
4-3-2-1 مدل­سازی پل­های جداسازی شده ——– 90
4-3-2-2 مدل­سازی پل جداسازی نشده ———– 91
4-3-3 تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی ———— 92
4-3-3-1 مقدمه ————– 92
4-3-3-2 طراحی جداگرهای لرزه­ای ————– 93
4-3-3-2-1 فلسفه سیستم‌های جداساز لرزه‌ای —– 93
4-3-3-2-2 طراحی جداسازهای لاستیکی – سربی — 93
4-3-3-2-3 تحلیل ———— 97
4-3-3-2-4 طراحی ———– 98
4-3-3-2-5 مدل­سازی جداگرهای لرزه­ای———– 102
4-3-3-3 مقیاس کردن شتاب­نگاشت­ها ———— 103
4-3-3-4 مدل­سازی سیستم پل جداسازی نشده—– 106
4-3-3-5 مقایسه جداگرهای طراحی شده———– 107
4-3-3-6 مطالعه نتایج تحلیل­های دینامیکی ——– 108
4-3-3-6-1 مطالعه شتاب وارد بر عرشه ———– 108
4-3-3-6-2 مطالعه تغییرمکان افقی جداساز——– 110
4-3-3-6-3 مطالعه برش پایه —- 111
فصل پنجم « نتیجه­گیری و ارائه پیشنهادات »
5-1 مقدمه -بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 114
5-2 نتیجه­گیری————— 115
5-3 پیشنهادات—————- 117
منابع-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد——– 122
فهرست جداول
عنوان                                                                                                 صفحه
جدول 2-1)-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 42
جدول 2-2)-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 43
جدول 2-3)-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 43
جدول 2-4)-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 47
جدول 2-5)-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 47
جدول 2-6)-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 47
جدول 2-7)-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 48
جدول 2-8) انواع جداگرهای لرزه‌ای—————- 56
جدول 2-9) مزایا و معایب جداگرهای لرزه‌ای——– 57
جدول 2-10) وسایل مکمل برای تامین میرایی جداگرهابلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————– 60
جدول 4-1)-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 88
جدول 4-2)-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 89
فهرست شکل ها
عنوان                                                                                                 صفحه
شکل 2-1: شکل‌های خسارت به علت نشیمنگاه ناکافی (راست: زلزله 1999 تایوان، چپ: زلزله 1995 کوبه)   16
شکل 2-2: شکل‌های افزایش جابه‌جایی‌های پل به علت روانگرایی (زلزله 1995 کوبه)——- 16
شکل 2-3: راست: شکل زوال ستون به علت قلاب ناکافی (زلزله 1994 نرتریج) ، چپ: فروریختن دهانه به علت چرخش پایه‌ها و فرونشست کوله‌ها (زلزله 1999 تایوان)——- 16
شکل 2-4: شکل‌های زوال ستون پل به علت مقاومت خمشی پایین (زلزله 1971 سان‌فراندو)- 17
شکل 2-5: شکل‌های زوال ستون‌های مختلف به علت اشکال طراحی (زلزله 1994 نرتریج)— 17
شکل 2-6: شکل شکست پایه پل به علت عدم شکل‌پذیری خمشی (زلزله 1999 تایوان)—– 17
شکل 2-7: شکل شکست برشی ستون (زلزله 1999 تایوان)بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———— 18
شکل 2-8: شکل‌های پل Bai-Ho در تایوان (بالا) و سیستم جداسازی آن (پایین)———– 23
شکل 2-9: شکل‌های روگذر Bolu در ترکیه (راست) و زوال بالشتک آن (چپ)————- 24
شکل 2-10: شکل‌های پل Kodiac-Near Island که در آن 15 عایق لرزه‌ای از نوع بالشتک پاندول اصطکاکی بکار رفته می باشد (آلاسکا)-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—– 24
شکل 2-11: شکل‌های پل Benicia-Martinez که در آن به ازای هر پایه دو عایق لرزه‌ای از نوع بالشتک پاندولی اصطکاکی بکار رفته می باشد (کالیفرنیا)——– 25
شکل 2-12: شکل‌های پل American River که در آن 48 عایق لرزه‌ای از نوع بالشتک پاندول اصطکاکی به‌کار رفته می باشد (کالیفرنیا)-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد—- 25
شکل 2-13: شکل‌های پل I-40 و عایق لرزه‌ای به‌کار رفته در آن که از نوع بالشتک پاندول اصطکاکی می‌باشد (روی رود Mississipi)-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد— 25
شکل 2-14: (a) ترک‌ها و خرد شدگی گوشه‌های بلوک‌ها در بالای پایه‌ها، (b) شکستگی دیوارهای باله‌ای در قسمت غربی-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———— 28
شکل 2-15: طیف (با 5% میرایی) برای دو مولفه افقی از ایستگاه‌های (a) هوارگردی و (b) سلفوس. که برای مقایسه طیف پاسخ آیین‌نامه اروپا 8، در قسمت I  و نوع خاک A، نمایش داده شده‌اندبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد– 29
شکل 2-16: حداکثر تغییرمکان متقاطع روسازه در زمانی‌که توسط هر دوی بهترین و بدترین مولفه‌های سلفوس و هوارگردی تحریک گردد. و هنگامی‌که توسط تاریخچه زمانی شبیه‌سازی شده EC8 تحریک گردد: (a) مدل با میلگردهای کششی، (b) مدل بدون میلگردهای کششی——— 30
شکل 2-17: حداکثر نیروی برشی در نگه‌دارنده‌ها هنگامی‌که توسط بدترین مولفه سلفوس و هوارگردی و تاریخچه زمانی EC8 تحریک گردد. ظرفیت‌های مقاومت دیوارهای کناری (تکیه‌گاه‌های 1 و 9) برابر 1700 کیلونیوتن و ظرفیت مقاومت تکیه‌گاه‌های متقاطع (تکیه‌گاه‌های 2 تا 8) برابر 3200 کیلونیوتن می‌باشد.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———– 31
شکل 2-18: حداکثر لنگر حول محور قائم در عرشه پل برای حالات مختلف، هنگامی‌که توسط بدترین مولفه از (a) تاریخچه زمانی هوارگردی، و (b) تاریخچه زمانی سلفوس، تحریک گردد.بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———- 32
شکل 2-19: حداکثر لنگر خمشی حول محور قائم. بار مبتنی بر بدترین مولفه بین تاریخچه‌های زمانی (a) هوارگردی، (b) سلفوس، می‌باشد.————— 33
شکل 2-20: مقایسه پاسخ زلزله بم در حوزه نزدیک و دور برای پریودهای مختلف———- 35
شکل 2-21: مقایسه پاسخ زلزله امپریال والی در حوزه نزدیک و دور برای پریودهای مختلف– 35
شکل 2-22: مقایسه نتایج حوزه نزدیک و دور گسل برای پریودهای مختلف————— 36
شکل 2-23: الف) میانگین و میانگین به علاوه انحراف استاندارد تغییرمکان نسبی طبقات در روش تحلیل دینامیکی غیرخطی. ب) مقایسه میانگین و میانگین به علاوه انحراف استاندارد در روش دینامیکی غیرخطی با تغییرمکان نسبی طبقات بر مبنای روش استاتیکی 2800، استاتیکی و دینامیکی خطی دستورالعمل بهسازی.——– 40
شکل 2-24: (a) چرخه هیستریتیک نیرو- تغییرمکان جانبی، و (b) سطح تسلیم در جهات جانبی جداساز لاستیکی- سربی-بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———— 42
شکل 2-25: تاریخچه‌های زمانی شتاب و سرعت برای (a) زمین‌لرزه نزدیک گسل ثبت شده در ایستگاه TCU052 در زلزله Chi-Chi، و (b) زمین لرزه دور از گسل TCU052 ثبت شده در همان ایستگاه از یک رخداد دیگر.        44
شکل 2-26: مقایسه طیف شتاب نرمال شده (PGA زمین لرزه در 1g مقیاس شده می باشد) برای زمین لرزه نزدیک گسل (خط پررنگ) و همان طیف برای زمین لرزه دور از گسل (خط تیره)بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———- 44
شکل 2-27: پاسخ‌های برش پایه در جهت طولی (a) پل A جداسازی نشده، (b) پل A جداسازی شده تحت زلزله نزدیک گسل و دور از گسل که در ایستگاه TCU 102 با PGA برابر 0.34g ثبت شده می باشد.———– 45
شکل 2-28: پا پاسخ‌های برش پایه در جهت طولی (a) پل B جداسازی نشده، (b) پل B جداسازی شده تحت زلزله نزدیک گسل و دور از گسل که در ایستگاه TCU 102 با PGA برابر 0.34g ثبت شده می باشد.———– 45
شکل 2-29: پاسخ‌های برش پایه در جهت طولی در شاه‌تیر (a) پل A جداسازی نشده، (b) پل A جداسازی شده تحت زلزله نزدیک گسل و دور از گسل که در ایستگاه TCU 102 با PGA برابر 0.34g ثبت شده می باشد. —- 46
شکل 2-30: پاسخ‌های تغییرمکان نسبی جانبی جداساز لاستیکی سربی برای (a) پل A جداسازی شده (پرود کوتاه)، و (b) پل B جداسازی شده (پریود متوسط)، توسط زمین لرزه دور از گسل با PGA برابر با 0.34g.— 46
شکل 2-31: پاسخ‌های تغییرمکان نسبی جانبی جداساز لاستیکی سربی برای (a) پل A جداسازی شده (پرود کوتاه)، و (b) پل B جداسازی شده (پریود متوسط)، توسط زمین لرزه نزدیک گسل با PGA برابر با 0.34g.— 47
شکل 2-32: ارتباط بین برش پایه حداکثر و (a) PGV/PGA، (b) انرژی زمین لرزه E‌‌i، و (c) سرعت طیفی Sv در پریود 0:78 ثانیه برای پل A جداسازی شده (تناوب کوتاه) با زمین‌لرزه‌های ورودی نزدیک گسل که در حین زلزله Chi-Chi 49
شکل 2-33: ارتباط بین برش پایه حداکثر و (a) PGV/PGA، (b) انرژی زمین لرزه E‌‌i، و (c) سرعت طیفی Sv در پریود 1:12 ثانیه برای پل B جداسازی شده (تناوب متوسط) با زمین‌لرزه‌های ورودی نزدیک گسل که در حین زلزله Chi-Chi        49
شکل 2-34: ارتباط بین تغییرمکان طولی حداکثر و (a) PGV/PGA، (b) انرژی زمین لرزه E‌‌i، و (c) سرعت طیفی Sv در پریود 0:78 ثانیه برای پل A جداسازی شده (تناوب کوتاه) با زمین‌لرزه‌های ورودی نزدیک گسل—- 50
شکل 2-35: ارتباط بین تغییرمکان طولی حداکثر شاه‌تیر و (a) PGV/PGA، (b) انرژی زمین لرزه E‌‌i، و (c) سرعت طیفی Sv در پریود 1:12 ثانیه برای پل B جداسازی شده (تناوب متوسط) با زمین‌لرزه‌های ورودی نزدیک گسل 50
شکل 2-36: ارتباط بین نسبت تنزل برش پایه و مقدار PGV/PGA برای (a) پل A (تناوب کوتاه)، و (b) پلB (تناوب متوسط) توسط زمین لرزه‌های دور از گسل که در حین زلزله Chi-Chi تایوان ثبت شده‌اند.———– 51
شکل 2-37: نمونه‌ای از یک پل جداسازی شده لرزه‌ای- 52
شکل 2-38: جزئیات محل اتصال عرشه پل به کوله آن- 53
شکل 3-1: شکل شماتیک مدل پل با مقیاس ——- 64
شکل 3-2: شکل جزئیات قطعه جداگر مورد مطالعه— 65
شکل 3-3: شکل مقایسه پاسخ زیرسازه بین پل جداسازی شده (پایین) و پل معمولی (بالا)— 66
شکل 3-4: سختی تانژانتی سیستم جداسازی——– 71
شکل 3-5: شکل ارتباط نیرو- تغییرمکان سیستم‌های با نیروی مقاوم ثابتبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد- 71
شکل 4-1: میراگر سیال نصب شده در پل Seo-Hae— 76
شکل 4-2: نمای پل Seo-Hae—– 76
شکل 4-3: موقعیت نصب میراگرهای سیال لزج——- 76
شکل 4-4: پل Ok- Yeo———- 77
شکل 4-5: نمای پل و محل نصب میراگر———— 77
شکل 4-6: میراگر نصب شده در پل Ok-Yeo——— 77
شکل 4-7: میراگرهای مورد بهره گیری در پل Ok –Yeo– 78
شکل 4-8: پل Chun-Su——— 78
شکل 4-9: میراگر نصب شده در پل Chun-Su——– 78
شکل 4-10: پل E-Po———– 79
شکل 4-11: میراگر نصب شده در تکیه‌گاه پل E-Po— 79
شکل 4-12: میراگرهای طولی و عرضی در محل درز انبساطبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد———– 79
شکل 4-13: پل Kang-Dong—— 80
شکل 4-14: میراگر نصب شده در پل Kang- Dong—- 80
شکل 4-15: میراگر عرضی نصب شده در پل Dong-Yunبلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد————– 80
شکل 4-16: جابه‌جایی پل در حالت‌های مختلف میرایی برای تکیه‌گاه‌های مختلف تحت زلزله Imperial Valley 82
شکل 4-17: جابه‌جایی پل در حالت‌های مختلف میرایی برای تکیه‌گاه‌های مختلف تحت زلزله Northridge     82
شکل 4-18: شتاب وارده به پل در حالت‌های مختلف میرایی برای تکیه‌گاه‌های مختلف تحت زلزله Imperial Valley     83
شکل 4-19: شتاب وارده به پل در حالت‌های مختلف میرایی برای تکیه‌گاه‌های مختلف تحت زلزله Northridge         84
شکل 4-20: جابه‌جایی تحمیلی به پل تحت زلزله Imperial Valley برای حالت‌های مختلف میرایی     84
شکل 4-21: جابه‌جایی تحمیلی به پل تحت زلزله Northridge برای حالت‌های مختلف میرایی 84
شکل 4-22: شتاب تحمیلی به پل تحت زلزله Imperial Valley برای حالت‌های مختلف میرایی 85
شکل 4-23: شتاب تحمیلی به پل تحت زلزله Northridge برای حالت‌های مختلف میرایی— 85
شکل 4-24: پیکربندی رایج جداساز و تجهیزات میرایی الاستیک الحاقی (SED : میراگر الاستیک الحاقی)     87
 
1-1 مقدمه
تقریباً در تمامی زلزله­های بزرگ، تخریب پل­ها در اثر فروریزش و تخریب پایه­ها نظاره شده می باشد. آسیب دیدگی پل­ها در زلزله­های سال 1994 نرتریج و سال 1995 کوبه به همگان ثابت نمود که معیار مقاومت به تنهایی هیچگاه برای تضمین ایمنی پل­ها و عملکرد مناسب آن­ها در حین زلزله کفایت نمی­کند. تا به­حال تحقیقات بسیاری با هدف یافتن روش­های منطقی برای محافظت پل در زلزله­های شدید انجام شده می باشد که در این بین جداسازی لرزه­ای راه حلی مناسب برای کاهش نیروهای ناشی از زلزله تا حد ظرفیت الاستیک اعضای سازه می­باشد. بدین ترتیب اعضای سازه پل از ورود به ناحیه غیرخطی مصون مانده که این به معنای سالم ماندن سازه پل در حین زلزله می­باشد.
ایده اصلی در جداسازی لرزه­ای، کاهش فرکانس پایه ارتعاش سازه و رساندن آن به مقداری کمتر از فرکانس­های حاوی انرژی غالب زلزله می­باشد. به تعبیری دیگر، جداسازی لرزه­ای موجب افزایش پریود ارتعاشی سازه می­گردد و آن را از پریودهای حاوی انرژی غالب زلزله دور می­کند. بدین ترتیب انرژی ورودی به سازه ناشی از زلزله با جداسازی لرزه­ای کاهش می­یابد. دیگر مزیت جداسازی لرزه­ای فراهم کردن وسیله­ای جهت اتلاف انرژی می­باشد که انرژی وارد شده به سازه در نقاط معدود و به­صورت کنترل شده تلف گردد. بدین ترتیب تخریب و آسیب دیدگی در نقاطی خاص متمرکز شده و امکان تعویض این قطعه پس از زلزه وجود خواهد داشت.
در حال حاضر پل­های بزرگراهی ایران دارای سه نوع عمده تکیه­گاه فلزی، بتنی و الاستومری می­باشند که از میان تکیه­گاه­های الاستومری به علت های فنی و اقتصادی ذکر گردیده در ذیل بخش عمده­ای از تکیه­گاه­های پل­ها را تشکیل می­دهند:

  1. دارای وزنی سبک بوده و به راحتی نصب می­شوند به علاوه، فضای کمی را اشغال می­کنند.
  2. نیاز به تعمیرات ندارند.
  3. دچار زنگ زدگی نمی­شوند و دارای قطعات متحرک نیستند.
  4. با سطوح نامنظم تماس خوبی مستقر می­کنند.
  5. در هر دو جهت امکان تغییرشکل و حرکت دارند.
  6. میرایی ارتعاشی خوبی دارند.
  7. صرفه­جویی اولیه و دراز مدت در هزینه و زمان دارند.
  8. در برابر هوازدگی مقاومت خوبی دارند.
  9. در برابر مواد نفتی و شیمیایی از مقاومت خوبی برخوردارند.
این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   دانلود پایان نامه ارشد : بررسی اثرات تغییر اقلیم بر منحنی فرمان بهره­برداری سدها

 
1-2 اظهار مسئله
اما آیا این جداگرهای الاستومری می­توانند تأثیر یک جداگر لرزه­­ای را درحین زلزله برای افزایش پریود سازه پل و اتلاف انرژی زلزله در داخل خود بازی کنند؟
جواب این سوال نیاز به تحقیقات بیشتر و انجام تست­های آزمایشگاهی و مدل­سازی­های تحلیلی اجزاء محدودی دارد که همراه با درک و شناخت کافی از رفتار الاستومرها و مدل­سازی آن­ها می­باشد که متاسفانه تا به­حال در کشور انجام نگرفته می باشد. در واقع مطالعه کفایت تکیه­گاه­های الاستومری جهت جداسازی لرزه­ای و مطالعه رفتار و عملکرد لرزه­ای آن­ها در حین وقوع زلزله امری واجب بوده که بایستی به آن اهتمام ورزید.
متاسفانه در آزمایش­های انجام شده بر روی تکیه­گاه پل­ها، تنها هدف به­دست آوردن مدول برشی الاستیک (اولیه) نشیمن در دو جهت طولی و عرضی و سفتی فشاری آن­ها بوده می باشد. پس این آزمایش­ها به هیچ عنوان اطلاعاتی در مورد رفتار غیرخطی این نشیمن­ها در اختیار قرار نمی­دهند. این در حالیست که حتی استاندارد ملی ایران شماره 6583 با عنوان ((لاستیک- بالشتک­های زیرسری پل- ویژگی­ها و روش­های آزمون)) با ذکر روشی مطابق با استاندارد ISO 6446 و DIN 4114-140 چگونگی به­دست آوردن منحنی تغییرات تنش برشی بر حسب کرنش برشی برای نشیمن­ها را اظهار می­کند.
در این پژوهش به مطالعه آزمایشگاهی خواص جداگرهای الاستومتری که امکان ساخت و تولید انبوه آن­ها در کشور هست پرداخته و همچنین مبانی طراحی این جداگرها را بر طبق آیین نامه آشتو که متداول­ترین آیین نامه در زمینه طراحی پل­ها می­باشد، ارائه داده و با اعمال این جداگرها به چندین پل موجود، تاثیر پارامترهای مختلف این جداگرها مانند اندازه سختی اولیه، سختی ثانویه و نیروی تسلیم آن­ها در بهبود رفتار لرزه­ای پل­ها مطالعه عددی خواهند گردید. علاوه بر آن به مطالعه تاثیر زمین لرزه‌های نزدیک گسل و دور از گسل بر پل‌های جداسازی شده خواهیم پرداخت و در نهایت با بهره گیری از میراگرهای الحاقی کوشش در بهبود پاسخ پل‌های جداسازی شده خواهیم داشت.
 
1-3 اهداف پژوهش
جداگرها با تغییر طبیعت ارتعاشی پل­ها، سطح نیروهای جانبی ناشی از زلزله را پایین آورده و با انحراف و جذب عمده انرژی ورودی زلزله، از اجزای زیرسازه پل محافظت می­نمایند که به این توانایی مهم جداگرها در کسب ضریب مناسب برای حفاظت پایه، غیر از با طراحی دقیق آن­ها نمی­توان دست پیدا نمود.
هرچه پل دارای سختی جانبی بیشتری باشد، مانند پل­های با دهانه کوتاه تا متوسط که روی پایه­های کوتاه قرار داشته باشند، تاثیر جداسازی لرزه­ای مشهودتر می باشد. سختی اولیه جداگرها نقشی تعیین کننده در بازدهی سیستم اعمال می­کند. نیروی تسلیم جداگر نیز با کنترل میرایی هیسترتیک، در رتبه دوم اهمیت قرار دارد. همچنین هرچه سختی اولیه جداگر کمتر باشد، معمولاً نیروها و جابه­جایی­های نسبی پل کاهش بیشتری پیدا می­کند، اما جابه­جایی مطلق عرشه پل بیشتر می­گردد که می­توان با اعمال قطعاتی که نیروی تسلیم و میرایی جداگر را افزایش دهند، اندازه جابه­جایی کل را نیز کاهش داد. پس با در نظر داشتن طراحی­ها و تحلیل­های انجام شده، از جداگرهای لرزه­ای الاستومتری در مقاوم­سازی پل­های موجود یا طراحی پل­های جدید در کشور می­توان به نحو مناسبی بهره برد.
به مقصود مطالعه تاثیر جداسازهای لرزه­ای، پاسخ لرزه­ای پل­های جداسازی شده در هر دو حالت تحریک یک جهته و دو جهته با پاسخ لرزه­ای پل­های جداسازی نشده نیز مقایسه گردیده می باشد. نتایج نشان می­دهد که اندرکنش دوجهته نیروهای نشیمن تاثیر قابل ملاحظه­ای در پاسخ لرزه­ای پل­های جداسازی شده دارد و در صورتی که از این اثرات صرف­نظر گردد تغییرمکان حداکثر نشیمن به مقدار کمتری برآورد می­گردد. از آنجا که در واقعیت در هنگام وقوع زلزله، سازه­ها با تحریک دو جهته زلزله روبرو هستند، توصیه می­گردد که این امر در طراحی سیستم جداسازی پل­ها مدنظر قرار گیرد.
در سالیان گذشته به علت تراکم کم شبکه­های لرزه­نگاری در سراسر جهان، امکان ثبت زلزله­های نزدیک گسل کم بوده می باشد. با گسترش شبکه­های لرزه­نگاری و پیشرفت دستگاه­های لرزه­نگاری، امروزه نگاشت­های متعددی از زلزله­ها در موقعیت­های مختلف هست. پروفسور جوزف پنزن (2000) علت های پیشرفت­­ها در مهندسی زلزله و سازه را در 50 سال گذشته، پیشرفت کامپیوترها، توسعه روش­های تحلیل غیرخطی سازه­ها، درک و به­کارگیری تغییرشکل­های مجاز غیر ارتجاعی در سازه­ها، تغییر در جزئیات نیاز شکل­پذیری، مقاومت و … می­داند. با اینکه اثرات نزدیک گسل در گذشته شناخته شده بود، اما اهمیت آن در طراحی سازه­های مهندسی عمران به خوبی درک نشده بود، تا اینکه زلزله­های مخربی همچون زلزله 1992 لندرز، زلزله 1994 نورتریج، زلزله 1995 کوبه ژاپن، و زلزله 1999 چی چی تایوان به وقوع پیوست. این­گونه زلزله­ها که در نزدیکی یک گسل فعال رخ می­دهند دارای نگاشت­های پالسی با پریود پالس بلند بوده و دارای یک یا چند سرعت حداکثر می­باشند. این پالس توسط لغزش گسل ایجاد می­گردد و باعث می­گردد تا قسمت بزرگی از انرژی زلزله در یک یا دو پالس به­گونه ناگهانی به سازه اعمال گردد. در زلزله­های نزدیک گسل که دارای پالس سرعت حداکثر بیشتری می­باشند یا مدت زمان پالس آن­ها بزرگتر می باشد، سازه­هایی که به منبع لرزه­زا نزدیک­تر هستند بایستی شکل پذیری بیشتری داشته باشند تا بتوانند از پاسخ سازه بکاهند.
به دلیل اینکه اثرات نزدیک گسل در محدوده پریودهای بالا (فرکانس پایین) بیشتر می باشد، افزایش نرمی و پریود اصلی سازه موجب افزایش اثرات نزدیک گسل می­گردد به­طوری­که سازه­های با فرکانس بالا (پریود کم) که در محدوده خطی قرار دارند، تحت زلزله­های نزدیک گسل که دارای محتوای فرکانسی کوتاه (یا پریود بلند) هستند، دارای پاسخ بزرگی نمی­باشند. اما اگر این سازه­ها وارد ناحیه غیرخطی شوند، فرکانس آن­ها کم شده و پریودشان افزایش می­یابد و در این حالت تحت زلزله­های نزدیک گسل آسیب­پذیر می­شوند. در واقع ارتباط بین محتوای فرکانسی زلزله و فرکانس اصلی سازه­ها فاکتور مهمی برای پاسخ سازه­ها هستند.
 
1-4 کاربرد جداگرهای لرزه­ای در کشورهای مختلف
نمونه­هایی از پل­های جداسازی شده و جزئیات کابرد آن­ها در شکل­های زیربه جهت تکمیل موردها مذکور و تایید مجدد استقبال کشورهای مختلف از این روش برای طراحی و بهسازی لرزه­ای پل­ها ارائه شده­اند. همانطور که در موضوعات این بخش گفته گردید، بهره گیری از جداگرهای الاستومتری با در نظر داشتن امکانات و توانایی­های شرکت­های داخلی توصیه می­­گردد.
در شکل‌های زیر نمونه‌هایی ازجداگرهای لرزه‌ای بهره گیری شده در پل‌ها در کشورهای مختلف ارائه گردیده می باشد.
تعداد صفحه :145
قیمت : 14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می گردد.

دسته‌ها: عمران