پاسخ دینامیکی پل‌ها به حرکات زمین در نزدیکی گسل و با راستاداری پیشرونده

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد مراغه

2 دانشگاه تبریز

چکیده

در این تحقیق به بررسی عملکرد پل بتنی تحت بار دینامیکی زلزله در حوزه­دور و نزدیک گسل پرداخته شده است. با توجه به اطلاعات موجود و نشان دادن اثرات عوامل و متغیرهای کلیدی حرکات زمین در زلزله‌های حوزه دور و نزدیک گسل، به عملکرد پل پرداخته شده است. مدل‌سازی یک پل دو دهانه به صورت سه بعدی در نرم‌افزار CSI Bridge صورت گرفته و برای بررسی قابلیت یک سازه تحت زلزله‌های نزدیک به یک گسل با زلزله‌های حوزه دور از گسل، مقایسه و بررسی گردید. تحلیل تاریخچه‌ی زمانی بر روی مدل‌های ایجاد شده و تحت 7 رکورد از زلزله‌های گذشته در دو حالت دور و نزدیک به گسل، صورت گرفت که با بررسی رکورد زمین‌لرزه‌های نزدیک گسل مشاهده شد که این زمین‌لرزه­‌ها نسبت به زمین­لرزه‌های دور از گسل تغییرمکان‌های شدیدی ­را­ تولید می‌کنند. پل‌های جداسازی شده با استفاده از جداگرهای لرزه‌ای، نسبت به زلزله‌­های دور از گسل پاسخ بسیار مناسبی دارند. بدین معنی که با جدا نمودن این پل‌ها میزان شتاب وارده بر عرشه، برش پایه و همچنین جابه‌جایی نسبی عرشه نسبت به پل جدا نشده کاهش می‌یابد. این موضوع در پاسخ این پل‌ها نسبت به زلزله­‌های نزدیک گسل دیده نمی‌شود. با بررسی رکورد زمین لرزه‌های نزدیک گسل مشاهده شد که این زمین لرزه‌ها نسبت به زمین لرزه‌های دور از گسل تغییرمکان‌های شدیدی را تولید می‌کنند که می‌تواند سیستم جداسازی را به شرایط بحرانی ببرد، لذا برای جلوگیری از این رخداد لازم است از سیستم مضاعفی (FDGM) جهت اصلاح پاسخ پل‌هایی که تحت این زمین لرزه‌ها قرار می‌گیرند، استفاده نمود. براساس نتایج بالا می‌توان بیان کرد که تغییر مکان‌ها در نزدیکی گسل و با اثر جهت‌پذیری پیش‌رونده بیشتر از حوزه‌های دور از گسل خواهد بود به طوری که برای نسبت‌های فاصله مختلف از گسل، هر چه مقدار این نسبت کمتر باشد، تغییر مکان حداکثر پایه‌های پل بیشتر و مقدار نیروی برش حداکثر نیز بیشتر خواهد بود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Dynamic Response of Bridges to Near and Far Fault, Forward Directivity Ground Motions

نویسندگان [English]

  • mohammad hajali 1
  • abdolrahim jalali 2
  • ahmad maleki 1
چکیده [English]

In this study, we assessed the performance of a concrete bridge under the dynamic strain of an earthquake in the near and far domain of earth’s faults. With respect to available data and showing the effects of key factors and variables, we have examined the bridge’s performance. The modelling of a double span bridge has been done in CSI Bridge software and has been compared and examined to assess the capability of a bridge under the strain of a close-to-fault-line earthquake and a far-from-fault-line earthquake. Timeline interpretation was done on the resulting models and from 7 records from the past earthquakes and it was observed that the close to fault line earthquakes caused much bigger displacements when compared to far from fault line earthquakes. Bridges which are separated by a quake separator, have an acceptable response to far from fault line earthquakes. This means that by disassembling these bridges, the acceleration rate on the deck, the cut of the base, as well as the relative displacement of the deck relative to the undivided bridge, is reduced. This issue is not reflected in the response of the bridges to faults near earthquakes. By investigating the record of near-earthquakes, it was observed that these earthquakes produced large displacements to earthquakes that are far from faults, which could make the isolation system more critical, so, to avoid this event, it FDGM should be used to reform the response these bridges have to the earthquake.
Based on these results, it can be stated that the displacements near the fault and with the effect of progressive movement will be greater than the distances from the fault, so that for the ratio of different distances from the fault, the lower this ratio is, the maximum displacement of the bridge and the maximum cutting force will also be greater.

کلیدواژه‌ها [English]

  • The dynamic response of the bridge
  • ground motions
  • the near and far field of the fault
  • Forward directivity