پایان نامه بررسی تأثیر طول دهانه بر رفتار پل تحت اثر همزمان مؤلفه‌های افقی و قائم

پایان نامه بررسی تأثیر طول دهانه بر رفتار پل تحت اثر همزمان مؤلفه‌های افقی و قائم
پایان نامه کارشناسی ارشد
–

تعداد صفحه :156
چکیده

بررسی تأثیر طول دهانه بر رفتار پل تحت اثر همزمان مؤلفه‌های افقی و قائم

به وسیله‌ی:

رامین مقدمی

در میان انواع سازه¬ها، پل¬ها به عنوان یکی از ارکان شریان¬های حیاتی می¬باشند که لازم است بعد از زلزله به منظور راه دسترسی به بیمارستان¬ها، ایستگاه¬های آتش¬نشانی و سایر خدمات مورد استفاده قرار گیرند؛ بنابراین می¬توان گفت پل¬ها بی¬تردید جایگاه ویژه¬ای در حفظ سطح مورد نیاز از ایمنی و قابلیت بهره برداری را دارا می¬باشند. با این وجود که بررسی زلزله¬های اخیر به وضوح نشان می¬دهد مؤلفه قائم زلزله ممکن است حتی از مؤلفه افقی آن بیشتر شود، در حال حاضر به منظور طراحی لرزه¬ای پل، در آیین¬نامه طرح و محاسبه پل¬های بتن‌آرمه ایران، در مورد تأثیر مؤلفه قائم زلزله و همچنین در مورد ترکیب هر سه مؤلفه لرزه¬ای (2 مؤلفه افقی متعامد و 1 مؤلفه قائم) نکته¬ای بیان نشده است.
در این تحقیق، مدل غیر خطی پل سه دهانه با تغییر طول عرشه¬های آن مورد تحلیل قرار گرفته است. مدل¬سازی درز انبساط که شامل مدل کردن برخورد عرشه¬ها به یکدیگر و مدل‌سازی بالشتک¬ها است، مدل‌سازی اندرکنش خاک و تأثیر آن بر جابجایی طولی پل بر طبق روابط «اف-¬اچ-دبیلیو-ای»، با فرض محیط نیمه فضای الاستیک به منظور محاسبه سختی انتقالی و پیچشی زیر کوله¬ها و ستون¬ها و در نظر گرفتن تأثیر انحراف عرشه پل، از مهم‌ترین پارامترهای مورد مطالعه در این تحقیق می¬باشند. پل¬ها تحت اثر 7 زلزله دور از گسل و 7 زلزله نزدیک به گسل، یک بار بدون در نظر گرفتن مؤلفه قائم و بار دیگر با در نظر گرفتن مؤلفه قائم مورد مطالعه قرار گرفته¬اند. نتایج نشان دهنده تغییرات شدید (بیش از 50%) در نیروهای محوری وارد بر ستون¬ها بود، این تغییرات باعث تغییرات شدید نیروهای موجود در سر ستون¬ها و لنگر موجود در وسط عرشه شدند. در نهایت ضرایبی به منظور در نظر گرفتن مؤلفه قائم زلزله ارائه شده است.
کلمات کلیدی¬: حرکات قائم لرزه¬ای زمین، پاسخ لرزه¬ای، ترکیب¬های بارگذاری، طول دهانه، اندرکنش سازه و خاک.

فهرست مطالب

عنوان صفحه
مقدمه 1
فصل 1- پژوهش‌های گذشته 3
1-1- مقدمه 3
1-2- مروری بر زلزله‌های گذشته 3
1-2-1- گزارش زلزله ‌لما‌پریتا 4
1-2-2- گزارش زلزله کوبه 6
1-2-3- گزارش زلزله چی¬چی تایلند 7
1-3- پیشینه تحقیق 9
1-4- تکان‌های قائم زمین 13
1-4-1- طبیعت تکان‌های قائم 13
1-4-2- فاصله زمانی رسیدن شتاب‌های قائم و افقی 13
1-4-3- اثر مؤلفه قائم بر ستونها 16
1-4-4- اثر مؤلفه قائم زلزله بر عرشه 16
1-5- گزارش زلزله بم ایران 18
1-6- هدف از تحقیق 21
فصل 2- اندرکنش خاک و پل 22
2-1- مقدمه 22
2-2- اهمیت در نظر گرفتن مدلسازی اندرکنش خاک و سازه 22
2-3- میرایی خاک 24
2-4- ماتریس سختی خاک زیر تکیه‌گاه ستون‌ها و کوله‌ها 25
2-5- سختی دیواره کولهها 26
2-5-1- فنر معادل کوله پل در جهت طولی 27
2-5-2- سختی عرضی و قائم کوله 29
2-6- تنش تسلیم کششی و فشاری کوله در راستای طولی 30
فصل 3- معرفی اعضای پل 32
3-1- مقدمه 32
3-2- پایه‌های پل 32
3-2-1- مقاومت برشی پایه‌های پل 32
3-2-2- ظرفیت چرخشی ستون 33
3-3- درز انبساط پل 34
3-3-1- مدلسازی درز انبساط 35
3-4- بالشتک 38
3-4-1- مفاهیم اساسی کاربرد سیستم‌های مختلف لرزه جدایش لرزه جدایش 38
3-4-1-1- انعطاف‌پذیری 39
3-4-1-2- استهلاک انرژی 40
3-4-1-3- سختی در برابر نیروهای کم 41
3-4-2- انواع مختلف سیستم‌های لرزه جدایش 41
3-5- عرشه 43
3-5-1- مقطع معادل 43
3-5-2- مدل مقطع سه بعدی 45
3-5-3- پل‌های کج 46
فصل 4- مدلسازی سه بعدی پل 48
4-1- مقدمه 48
4-2- نرم‌افزار اُپن‌سیس و قابلیت‌های آن 48
4-3- مفاصل متمرکز با رفتار غیرخطی 49
4-4- المان‌های رشته‌ای 50
4-5- معرفی پل و سیستم سازهای 52
4-6- مدل‌سازی غیرخطی پل 54
4-6-1- پایه‌ها 54
4-6-1-1- مشخصات مصالح 54
4-6-2- تکیه‌گاه پایه‌ها 58
4-6-3- عرشه 59
4-6-3-1- مدل‌سازی سه بعدی عرشه تیر-دال 59
4-6-3-2- درز انبساط 60
4-6-3-3- بالشتک‌ها 61
4-6-4- کوله‌ها 63
4-7- بارگذاری 64
4-8- صحت‌سنجی مدل 64
4-8-1- مقایسه مودهای ارتعاش پل 64
4-8-2- تحلیل بار افزون 66
فصل 5- بررسی نتایج تحلیل 68
5-1- مقدمه 68
5-2- تأثیر تغییر شرایط مرزی بر مودها و پریود سازه پل 68
5-3- شتاب نگاشت‌های زلزله‌های دور و نزدیک به گسل 71
5-4- مقیاس کردن شتاب نگاشت‌ها 73
5-5- بررسی نتایج حاصل از تحلیل‌های تاریخچه زمانی غیرخطی 76
5-5-1- مدل اول 83
5-5-1-1- پاسخ مدل اول تحت زلزله‌های مقیاس نشده نزدیک به گسل 84
5-5-1-2- پاسخ مدل اول تحت زلزله‌های مقیاس نشده دور از گسل 89
5-5-1-3- مدل اول تحت زلزله‌های مقیاس شده نزدیک به گسل و دور از گسل 99
5-5-2- مدل دوم 104
5-5-2-1- پاسخ مدل دوم تحت زلزله‌های مقیاس نشده 104
5-5-2-2- مدل دوم تحت زلزله‌های مقیاس شده 112
5-5-3- مدل سوم 116
5-5-3-1- پاسخ مدل سوم تحت زلزله‌های مقیاس نشده 116
5-5-3-2- مدل سوم تحت زلزله مقیاس شده 123
5-5-4- مدل چهارم 128
5-6- ارائه ضرایب بزرگنمایی جهت منظور کردن تأثیر مؤلفه قائم زلزله 137
5-7- مقایسه روش‌های مقیاس در حوزه فرکانس و روش مرجع 138
فصل 6- نتیجه‌گیری و پیشنهاد‌ها 148
6-1- نتایج 148
6-2- پیشنهاد‌ها 150
منابع و مراجع 151

توجه :

عناوین پروژه های موجود در سایت فقط به عنوان معرفی در سایت قرار گرفته اند و هیچ گونه فروش و یا لینک دانلودی ندارند