توانایی و مزایای جداگرهای لرزه ای بعنوان ابزار کنترل غیرفعال نیروهای زلزله که به طراحان اجازه می دهد نیروهای زلزله وارد بر پایه ها و کوله های پل را کاهش داده و یا متعادل کنند، به خوبی به اثبات رسیده است. با توجه به انواع خسارت های وارد بر پل ها در زلزله های گذشته که عمدتا بواسطه تخمین نادرست نیروهای زلزله می باشد، از این جداگرها می توان به نحو مؤثری در بهسازی پل های موجود و یا طراحی پل های جدید واقع در نواحی لرزه خیز بهره برد. تعداد زیادی پل در نواحی زلزله خیز کشور وجود دارد که اتصال روسازه به زیرسازه آن ها بوسیله تکیه گاه های معمولی انبساط حرارتی انجام می پذیرد. برای کاهش اثرات نیروهای زلزله و افزایش ایمنی این پل ها در هنگام زلزله، می توان به راحتی تکیه گاه های فوق را با جداگرهای لرزه ای جایگزین کرد.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

۳-۲- تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی پل های مورد مطالعه
تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی روشی تحلیلی است برای تعیین بازتاب ها در هر مقطع زمانی در مدت وقوع زلزله در یک سازه وقتی که سازه در تراز پایه تحت تاثیر شتاب های ناشی از حرکت زمین (شتابنگاشت) هنگام زلزله قرار می گیرد. در این روش بازتاب های دینامیکی سازه که تابعی از زمان است بوسیله انتگرالگیری عددی معادله حرکت سازه محاسبه می گردد. از این روش می توان برای تحلیل خطی الاستیک و یا تحلیل غیرخطی سازه ها استفاده نمود. نسبت میرایی در محاسبات غیرخطی با توجه به توصیه های تخصصی و میزان غیرخطی بودن رفتار اجزای سازه منظور می شود.
رفتار غیرخطی می تواند تنها به سیستم جداساز محدود شود و با تعریف یک رابطه نیرو- تغییر مکان چند خطی می تواند بوسیله برنامه های کامپیوتری موجود مدل سازی گردد. در این تحقیق پل های مورد مطالعه با بهره گرفتن از نرم افزار SAP2000V14.2.2 مدل سازی و تحلیل شده اند. این نرم افزار به عنوان یک نرم افزار قوی در زمینه تحلیل دینامیکی سازه هایی که دارای المان های غیرخطی موضعی می باشند معرفی شده است. در این نرم افزار عنصری وجود دارد که می تواند رفتار غیرخطی جداسازهای لاستیکی هسته سربی را مدل نماید.
۳-۳- انتخاب شتاب نگاشت های مناسب
در این تحقیق از سه شتاب نگاشت زلزله های طبس، منجیل و امپریال ولی (السنترو) جهت انجام آنالیز دینامیکی غیرخطی استفاده گردید. شتاب نگاشت هایی که برای تحلیل دینامیکی غیرخطی انتخاب می شوند باید حتی الامکان دارای مشخصات هماهنگی با ساختگاه سازه باشد. این مشخصات شامل: محتوای فرکانسی، PGA، مدت زمان دوام حرکات شدید و هماهنگی با طیف طرح می باشند. برای این که بتوان از شتاب نگاشت در تحلیل دینامیکی غیر خطی استفاده نمود، می بایست طیف این شتاب نگاشت تا حد امکان با طیف طرح ساختگاه سازه همخوانی داشته باشد که در واقعا باید قبل از استفاده از شتاب نگاشت ها آن ها را هم پایه کرد. دو زلزله طبس و منجیل به علت اینکه از زلزله های مهم ایران محسوب می شوند، انتخاب شده اند و زلزله السنترو نیز به دلیل اینکه با داشتن محتوای فرکانسی بالا در اغلب کارهای تحقیقاتی به صورت زلزله شاخص از آن استفاده می شود، انتخاب گردیده است.
۳-۴- روش های مقیاس کردن شتاب نگاشت ها
به منظور انجام تحلیل تاریخچه زمانی بایستی بعد از انتخاب اولیه شتاب نگاشت ها به نوعی آن ها را مقیاس نمود. روش های مقیاس کردن شتابنگاشت ها به دو دسته تقسیم می شوند که عبارتند از ]۱[ :
۱- روش ساده^[۲۷]
در این روش، تاریخچه زمانی شتاب طوری مقیاس می شود که طیف پاسخ حاصل از آن در محدوده فرکانسی مهم برای پاسخ سازه مورد نظر با طیف طراحی هماهنگ گردد. بنابراین در این روش ضریب مقیاس بایستی به نحوی انتخاب گردد که اختلاف طیف پاسخ و طیف طراحی در محدوده مورد نظر به حداقل برسد.
انتخاب محدوده مورد نظر برای هماهنگی دو طیف بایستی توسط طراح مشخص گردد. برای این منظور در آیین نامه یو بی سی^[۲۸] محدوده پریود T2/0 تا T5/1 و در آیین نامه آشتو T5/0 تا T5/1 ذکر گردیده است که در آن T پریود ارتعاشی اصلی سازه و یا سایر مودهای مهم در سازه می باشد. بایستی توجه نمود که فرض اساسی در این روش هماهنگی نسبی و نزدیکی شکل طیف پاسخ و طیف طراحی می باشد.
۲- روش سازگار با طیف^[۲۹]
در روش های تولید تاریخچه زمانی سازگار با طیف، تاریخچه زمانی مورد نظر به نحوی تغییر می یابد که طیف پاسخ آن به طور کلی با طیف طراحی کاملا هماهنگ گردد. این روش به دو دسته کلی تنظیم در حوزه فرکانس و تنظیم در حوزه زمان تقسیم می شود. در روش حوزه فرکانس، تغییرات مورد نظر در حوزه فرکانس بر روی شتاب نگاشت های انتخابی اعمال می گردد در حالی که در روش های حوزه زمان تغییرات در حوزه زمان بر روی شتاب نگاشت اعمال می شود. در روش حوزه فرکانس یک تاریخچه زمانی انتخاب شده و طیف فوریه آن محاسبه می گردد. سپس مقادیر طیف فوریه به نسبت طیف طراحی به طیف پاسخ شتابنگاشت مورد نظر تغییر خواهد یافت در حالی که مقادیر زوایای فاز بدون تغییر باقی می مانند. این عمل چندین بار تا هماهنگی کامل دو طیف ادامه می یابد. هر یک از دو روش ذکر شده مزیت خاص خود را دارند. به عنوان مثال مزیت روش مقیاس کردن ساده این است که تاریخچه زمانی تقریبا دست نخورده و طبیعی باقی می ماند. از طرف دیگر روش سازگار کردن با طیف دارای این مزیت است که تعداد کمتری تاریخچه زمانی برای انجام آنالیز مورد نیاز است.
۳-۵- رکورد های زمین لرزه مورد استفاده در تحلیل
همان طور که اشاره شد در این تحقیق از سه رکورد زلزله طبس، منجیل و السنترو استفاده شده است که رکورد های زلزله انتخابی از زلزله های دور از گسل می باشد. برخی از مشخصات شتاب نگاشت های مورد استفاده در تحلیل پل های مورب در جدول (۳-۱) نشان داده شده است.
جدول (۳-۱) برخی از مشخصات زلزله های انتخاب شده