مبانی نظری ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای پل ها

مقدمه

روش های متنوعی برای ارزیابی آسیب پذیری سازه ها پیشنهاد شده اند كه در این فصل به
دسته بندی و بررسی تعدادی از این روش ها پرداخته می شود. همچنین امروزه به علت
هزینه های قابل توجه اجرای سازه ها و به منظور درك عمیق تر رفتار آنها تحت بارهای مختلف و پیچیده نظیر زلزله، مدل سازی سازه ای به صورت تجربی (فیزیكی) یا ریاضی از جایگاه ویژه ای برخوردار است مدل سازی به چند صورت قابل انجام است ساخت مدل آزمایشگاهی با ابعاد كوچكتر از ابعاد واقعی، مدل واقعی و به كار گیری مدل تحلیلی. از این رو مدل سازی تحلیلی به كمك كامپیوتر معمولاً به دو روش نخست ترجیح داده می شود. برخی از حالات طراحی و    آسیب پذیری سازه  در ادامه ارائه شده است.

............

- حالات حدی طراحی و ارزیابی سازه 

به طور كلی حالات حدی مختلفی را می توان در طراحی سازه ها ی جدید یا ارزیابی آسیب پذیری و مقاوم سازی سازه های موجود مبنا قرار داد این حالات را می توان برای اعضا یا برای كل سازه در نظر گرفت در این قسمت به تشریح انواع حالات حدی و توصیف و ویژگی های آنها با تاكید بر ارزیابی لرزه ای پل ها پرداخته شده است [14] و [15] و [29].

......................

- حالات حدی اعضا  

...............

- حالات حدی سازه 

................

- حالات حدی بهره برداری 

.................

-حالات حدی آسیب پذیری 

...............

- حالت حدی بقا

.................

- ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای 

...............

  - روش های ارزیابی آسیب پذیری 

...............

- روش های طبقه بندی 

................

- روش های بازرسی و امتیازدهی 

...............

- روش های تحلیلی ارزیابی آسیب پذیری 

..............

- روش های آزمایشگاهی ارزیابی آسیب پذیری 

...............

- ارزیابی تحلیلی آسیب پذیری سازه

.............

- ارزیابی تفصیلی آسیب پذیری مطابق با [1]FHWA – 95  

..............

- جمع آوری اطلاعات  

اولین گام در ارزیابی تفصیلی بدست آوردن جمع آوری اطلاعات پل می باشد اطلاعاتی در خصوص نوع پل، سیستم و رفتار پل، نقشه های اجرایی، وضعیت كنونی پل، گزارش آسیب دیدگی های پل، منطقه قرار گیری و روش تحلیل آن می تواند اطلاعات خوبی در خصوص مقاومت پل مورد نظر به ما بدهد [36].

- بازرسی محلی 

قانون فدرال فعلی ایالات متحده مقرر می دارد كه تمامی پل هایی كه طول آنها از 40 فوت (حدود 12 متر) بیشتر است باید به عنوان بخشی از استاندارد های بازبینی پل های آمریكا مورد بررسی قرار گیرند عموماً این بازبینی ها جهت تعیین میزان خرابی های سازه در برابر بار های زنده است و مخصوص ارزیابی لرزه ای پل ها نیست لذا معمولاً لازم است كه یك بازرسی جداگانه جهت ارزیابی كیفی لرزه ای و تعیین شرایط آسیب پذیری لرزه ای انجام گیرد یا اینكه افراد خاصی را جهت بررسی آن شرایط در طی بازرسی های معمول خود آموزش..................

- ارزیابی كمی اجزای پل 

...............

- مطالعات كمی آسیب پذیری پل

- دستورالعمل ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای پل:

دستورالعمل مورد استفاده در ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای، بر اساس دستورالعمل بهسازی     لرزه ای پل های ایالات متحدهFHWA 1995  می باشد. ضوابط فصل سوم این دستورالعمل تحت عنوان ارزیابی تفصیلی پل های موجود در این نوشتار مد نظر قرار می گیرد. در این فصل از دستورالعمل دو روش متفاوت جهت ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای پل های موجود ارائه می شود، روش اول مبتنی بر نسبت ظرفیت(C)  به تقاضا (D) اجزای منفرد پل و روش دوم تعیین ظرفیت باربری جانبی پل به عنوان یك سیستم سازه ای می باشد [36].

................

- روش های ارزیابی آسیب پذیری سازه پل ها مطابق دستورالعملFHWA1995  

...............

- روش ارزیابی براساس نسبت ظرفیت به تقاضا C/D:

..............

1 - روش بار یكنواخت

..............

2 – روش طیفی تك مودی:

................

3 – روش طیفی چند مودی:

...............

- تعیین مقدار آسیب پذیری به روش کیفی و کمی

تعیین مقدار آسیب موجود در پل ها به دو روش كیفی و كمی انجام می شود [37]:

1) روش های كیفی

................

2) روش های كمی

...............

- روش ارزیابی براساس مقاومت جانبی سازه پل

...............

- مبانی مدل سازی سازه ای

..............

- مدل واقعی

................

- ساخت مدل آزمایشگاهی با ابعاد كوچكتر از ابعاد واقعی:

...............

- به كار گیری مدل تحلیلی: 

...............

- انتخاب روش مدل سازی تحلیلی: 

.................

- روش های گوناگون مدلسازی سازه پل

.................

- مدل های با پارامتر متمركز[2]

در این مدل ها ویژگی هایی نظیر جرم سختی و میرایی در نقاطی گسسته[3] متمركز می­گردد این روش از ساده ترین فرمول بندی ریاضی برخوردار است و به مهارت و تجربه زیادی در خصوص شبیه سازی روابط بار - تغییرشكل اجزای ایده آل سازی شده برای بیان رفتار سازه نیاز دارد. 

- مدل های اجزای سازه ای[4] 

...................

-  مدلهای عناصر محدود[5]

................

- رفتار سازه پل

.................

- سازه با رفتار الاستیک خطی

در مورد سازه هایی که در نظر است تحت تأثیر زلزله طراحی ماهیتاً و عمدتاً در رژیم رفتاری الاستیک باقی بماند، لازم است حاشیه اطمینان و ذخیره مقاومت مکفی در مقابل شکست ترد یا کمانش و سایر صور غیرشکل پذیر خرابی منظور گردد.

سازه الاستیک به سازه ای اطلاق می گردد که یا عملاً  تحت تأثیر عوامل وارده در سطح ایمنی و بهره برداری وارد حیطه رفتار غیرالاستیک نمی گردد، یا به دلیل عدم کفایت شکل پذیری، رفتار غیرخطی بروز نخواهد داد. 

-  سازه با شکل پذیری محدود 

به اختصار، سازه هایی که قادر باشند میزان محدودی از رفتار غیر خطی را در حیطه فرا الاستیک تجربه نمایند، ولی قابلیت تشکیل مفاصل و مکانیسم های پلاستیک را دارا نمی باشند، در این گروه مورد مطالعه قرار می گیرند.

......................

- روند کلی ارزیابی آسیب پذیری و بهسازی لرزه ای پل ها

.....................