جستجو در تالارهای گفتگو

رهايي عليرضا*,ميرقادري سيدرسول,حجت امير * دانشکده عمران، دانشگاه صنعتي اميرکبير، تهران، ايران پل هاي قوسي در تحمل و انتقال بارهاي قائم عملکرد مناسبي دارند. اما عملکرد اين پل ها در برابر بارهاي جانبي مانند زمين لرزه، کمتر مورد بررسي قرار گرفته است. در اين مقاله، بعد از ارزيابي سطوح مختلف عملکرد و شرايط آسيب پذيري پل هاي قوسي، عملکرد لرزه اي پل سفيد اهواز که يکي از پل هاي قوسي آويزدار ايران است، مورد بررسي قرار گرفته است. مدل پل شامل يکي از دو دهانه بزرگ اصلي و پايه هاي دو سوي آن است. با انجام تحليل طيفي و سپس تحليل بار افزون، عملکرد پل در برابر زمين لرزه مورد ارزيابي قرار گرفته است و براي رسيدن به سطوح عملکردي مطلوب، روشي براي بهسازي پل پيشنهاد شده است. كليد واژه: پل قوسي، ارزيابي عملکرد لرزه اي، سطوح عملکرد، بهسازي دانلود

ناطقي الهي فريبرز,واثقي اكبر,لعل شهسوار وحيد پل ها به طور بالقوه از آسيب پذيرترين سازه هاي موجود در سيستم هاي شهري و بزرگراهي در حين زلزله مي باشند. بديهي است که کارآيي لرزه اي سيستم هاي حمل و نقل و از جمله پل ها نقشي کليدي در مديريت بحران زلزله ايفا مي نمايند. يکي از روش هاي نوين مطالعه رفتار لرزه اي سازه ها براي زلزله هاي آينده، استفاده از منحني هاي تقاضاي لرزه اي احتمال انديشانه مي باشد. منحني هاي تقاضاي لرزه اي احتمال انديشانه (PSDC)، از تحليل احتمال انديشانه تقاضاي لرزه اي (PSDA) يا به عبارت ديگر از تحليل ديناميکي افزايشي (IDA) بدست مي آيند. يک PSDC، ارتباطي منطقي بين متغير مقياس شدت زلزله (IM) نظير PGA و PGV و متغير تقاضاي لرزه اي سازه (EDP) نظير شکل پذيري تغيير مکان نسبي عرشه برقرار مي نمايد. در اين پژوهش نحوه تهيه منحني هاي تقاضاي لرزه اي احتمال انديشانه پل ها توسعه داده شده است. براي ارزيابي عملکرد بهينه چنين منحني هايي، عملکرد لرزه اي يک پل پيش تنيده راه آهن به طول 215 متر به طور کامل، توسط اين چنين منحني هايي و با کمک نرم افزار OpenSees، به صورت 100% سه بعدي المان محدود غيرخطي مورد بررسي قرار گرفته است. بررسي رفتار غيرخطي عرشه هاي پيش تنيده تحت شتاب قائم زلزله، بررسي پاسخ سازه به رکوردهاي مختلف زلزله و نيز، ميزان قابليت اعتماد به نتايج وابسته به مقياس هاي مختلف شدت زلزله، از ديگر بخش هاي اين پژوهش مي باشد. براي مطالعه نتايج تحليل، يک بسته نرم افزاري در محيط Matlab تهيه شده است. مدل سازي کامل پل با استفاده از مدل هاي غيرخطي سه بعدي و شش مولفه اي، به همراه مدل سازي کامل رفتار کوله ها، بالشتک ها، اثر سقوط عرشه از روي نشيمن و اندرکنش غيرخطي خاک – سازه از مزيت هاي اين پژوهش نسبت به کارهاي مشابه مي باشد. كليد واژه: پل هاي بتن آرمه، عملكرد لرزه اي، تقاضاي لرزه اي، توابع خسارت، تحليل المان محدود، تحليل غيرخطي، تحليل ديناميكي افزايشي دانلود

« بهسازی لرزه ای » (Seismic Rehabilitation) بیانگرمفهومی مرکب از دو مفهوم دیگر به شرح زیر است : ▪ اول، « بهسازی » ، که مفهومی است گسترده و فراگیر و دارای وجوه مختلف و متعدد ▪ دوم، « لرزه ای » که مشخص می کند چه نوع بهسازی مورد نظر است. برای شناخت « بهسازی لرزه ای » باید دو مفهوم فوق مورد بررسی و واکاوی قرار داده شوند تا بتوان با نگاه کردن به امر « بهسازی لرزه ای » از زوایای مختلف، جوهراصلی آن را دریافت. ● بهســـازی « بهسازی » (Rehabilitation) درلغت به مفهوم بهتر کردن، اصلاح یا بهبود بخشیدن به وضعی یا شرایطی است . در صنعت ساختمان، بهسازی برحسب تعریف ، ایجاد قابلیت انجام وظیفه یا وظائفی است در ساختمان، سازهٔ ساختمان یا اجزا (Components) و عناصر (Elements) آن ، که در وضع موجود قادر به انجام تمام و کمال آن وظیفه یا وظائف نیستند. ▪ در این تعریف : - منظور از « ساختمان » (construction) هر فضائی است که برای زیست ، کار ، خدمات ، تولید، ارتباطات ، جابه جا شدن انسانها و حمل ونقل تولیدات صنعتی و کشاورزی حاصل از کار انسانها، ساخته می شود. - « سازه» (Structure) مجموعه آن « اجزا » (Components) و « عنــــاصـر» (Elements) ساختمان است که بارها و اثر عاملهای دیگر را از قسمتهای مختلف ساختمان گرفته و به زمین منتقل می سازند. - عدم توانائی ساختمان برای انجام وظیفه، که دراین تعریف مورد اشاره قرارگرفته، ممکن است ناشی از نارسائی طرح، نامناسب بودن اجرا، بهره برداری بی ضابطه یا فروپایگی ساختمان، سازه ساختمان یا اجراو عناصر آن در اثر از دست رفتن مشخصه های مصالح و تجهیزات به دلائل مختلف از جمله اثر فرساینده زمان، سانحه، حادثه یا عوامل دیگر ، یا حاصل تغییر و تحول در شرایط زیست و کار وسنگین تر شدن وظائف مورد انتظار از ساختمان باشد. اگر بهسازی به منظور جبران فروپایگی و برگرداندن ساختمان، سازه ساختمان یا اجرا وعناصر آن به وضع اولیه باشد، « اعاده کیفیت » یا « اعادهٔ وضع» (Retrofitting) گفته می شود. اگر بهسازی به منظور پاسخگوئی به تغییر و تحول شرایط بهره برداری و سنگین تر شدن وظائف مورد انتظار از ساختمان باشد، اعم از اینکه در ساختمان ، سازهٔ ساختمان یا اجزا و عناصر آن فروپایگی به جود آمده باشد یا خیر، « ارتقای کیفیت » یا « ارتقای وضع» (Upgrading) نام دارد. بهسازی طیفی گسترده از خدمات مهندسی و فعالیتهائی را در بر می گیرد که ممکن است به منظورهای مختلف فنی ، اقتصادی، اجتماعی ، فرهنگی، زیبائی شناسی وحتی سیاسی، انجام داده شوند، از جمله: - نمای ساختمان را به منظور تلطیف منظر یا هماهنگی با محیط اطراف بهسازی می کنند. - به منظور کم کردن بار ساختمان، دیوارهای جداگر آن را تخریب و با مصالح سبک تر جایگزین می نمایند. - دیوارهای ساختمان را به منظور کاهش آلودگی صوتی، بهبود شرایط زیست و افزایش رفاه بهره برداری کنندگان ، عایق بندی صدائی می کنند. - گردشکار داخلی بنا را به منظور پاسخگوئی به نیازهای جدید و هماهنگ کردن آن با شرایط وتکنولوژی روز تغییر می دهند. - به منظور کاهش هزینه های تامین شرایط دمائی در داخل ساختمان و کاهش میزان تبادل حرارتی آن با بیرون، دیوارهای ساختمان را عایق بندی حرارتی می نمایند. - برای بهتر کردن شرایط دمائی در فضاهای داخل ساختمان و کاهش هزینه های گرمایش، خنک کردن وتهویه، موتورخانه ها وسیستمهای تاسیساتی را تعویض و با سیستمهائی کاراتر جایگزین می کنند. - با تغییر یافتن وضع شبکه های زیربنائی سراسری آب ، فاضلاب ، گاز وبرق، به منظور تامین هماهنگی ، شبکه های داخلی را اصلاح یا تعویض می نمایند. - به منظور ایجاد قابلیت های لازم در ساختمان برای استفاده از کامپیوتر و سیستمهای ارتباطی و مخابراتی روز آمد، تغییراتی در فضاهای داخل بنا داده می شوند. - بناهائی را به عنوان میراث فرهنگی باقیمانده از گذشتگان ، احیا، تعمیر یا مرمت می کنند تا بتوان آنها را حفظ کرده وسالم به آیندگان سپرد. - محتمل است یک بنا را که جنبه ملی و نمادین دارد، مثلا" ساختمانی را که اتفاقی ویژه ومهم در آن رخ داده، منزل یک رهبر سیاسی، یک دانشمند یا یک هنرمند را از طریق بهسازی حفظ نمایند. - ممکن است سازه یک ساختمان و اجزا وعناصر متشکله آن، به منظور افزایش ایمنی و عمر مفید ساختمان، مورد بهسازی قرار داده شوند. - به منظور « ایمنداشت » (Preservation) یعنی حراست زندگی انسان در مقابل بلاهائی که خود به وجود آورده ، نظیر خطرات امواج الکترو مغناطیسی ، تابشهای رادیو اکتیو و آلودگیهای زیست محیطی، محتمل است که تغییراتی کوچک یا بزرگ در اجزا و عناصر ساختمان داده شوند. - بهسازی صرفنظر از نوع و گستردگی آن ، مستلزم «دخالت » (Intervention) در وضع موجود ساختمان است و همانطور که بهسازی، طیفی گسترده را شامل می شود، میزان دخالت در وضع ساختان،اجزا و عناصر آن نیز طیفی گسترده از بسیار کم تا بسیار زیاد را پوشش می دهد که از ترمیم (Make up, Clean up) آغاز شده و پس از عبور از تعمیر (Repair) ، تقویت (Strengthening)، باز پیرائی (تعمیر و رنگ) (Refurbishing) ، نوکاری (تعمیر و رنگ کلی) (Renovation) ، تعمیرسازگاری (Adaptation)، (تعمیر اساسی)(Reconditioning)، تغییرنوع بهره برداری و گردشکار (Remodeling) ، بازسازی (Rebuilding) ، جـــایگزینی (Substitution) یـا تعویض (Restoration) در ساختمانهای پیش ساخته، به احیای (Restoration) ، بناهای قدیمی می رسد که وارد جزییات آنها نمی شوم . بدیهی است که اگر هیچ یک از این راه حلها وافی به مقصود نبود، اگر ساختمان مزاحمتی نداشت، به حال خود رها می شود یا تخریب و به جای آن بنائی دیگر با مشخصه های دیگر احداث می گردد که « نوسازی» (Reconstruction) گفته می شود. ● مفهوم « لرزه ای» مفهوم « لرزه ای» از زمانی در نوشته ها وخدمات مهندسی وارد شد ، که مهندسان به تجربه دریافتند که برای تامین ایمنی آنچه می سازند، ناگزیر باید اثر تکانهای شدید زمین را ، که به صورت ادواری حادث می شوند، در نظر بگیرند. در واقع، لطمات ناشی از زلزله های بزرگ وکوچک و کوشش برای احتراز از این لطمات، محمل اصلی تکوین ورشد روشها و مشخص شدن معیارهای تامین ایمنی ساختمانها در برابر زلزله بوده اند و بطور بدیهی، هرچه مراکز تجمع جمعیت بزرگتر شده اند، به دلیل افزایش آسیب پذیری بالقوه آنها در برابر زلزله، ضرورت تامین ایمنی آنها در برابر زلزله محسوستر وتلاش برای یافتن راه حلی به منظور تامین ایمنی بیشتر شده است. پیشگامان این راه دانشمندان کشور ژاپن و در پی آنان دانشمندان ایالات متحده آمریکا بوده اند. اولین اقدام عملی در این راه ، انجام پژوهشهائی در دانشگاه توکیو از سالهای ۱۹۱۰ برای شناختن رفتار ساختمانها در موقع زلزله و تامین پایداری آنها ، به ابتکار دکتر ر.سانو (Dr.R.SANO) بوده است. در ایالات متحده آمریکا پس از زلزله سال ۱۹۰۶ سانفرانسیسکو و حریق فراگیر ناشی از آن در ساختمانهای چوبی ، ابتدا حریق در مرکز توجه قرار گرفت ولی بتدریج توجه به سمت تامین پایداری ساختمانها در برابر زلزله معطوف شد و درسال ۱۹۲۵ پس از زلزله سانتاباربارا ، برای اولین بار ضوابط و معیارهائی برای تامین پایداری ساختمانها در برابر زلزله در آئین نامه متحدالشکل آمریکا U.B.C. مطرح شدند که رعایت آنها اختیاری بود و حدود ۱۰ سال طول کشید که رعایت این ضوابط از حالت اختیاری خارج و اجباری گردد. این امر در سال ۱۹۳۵ در U.B.C. تصریح شد. تدوین ضوابط برای تامین ایمنی ساختمانها در برابر زلزله، بتدریج در سایر کشورها هم آغاز گردید و هنوز تلاش برای تدقیق و پالایش این ضوابط، بطور گسترده وجهانی ادامه دارد. در کشور ما نیز پس اززلزله ویرانگر بوئین زهرا در سال ۱۳۴۱، تلاش برای تدوین اولین مدرک آئین نامه ای به منظور تامین ایمنی ساختمانها در برابر زلزله ، به ابتکار و هدایت آقای مهندس علی اکبر معین فر در چارچوب دفتر فنی سازمان برنامه آغاز گردید. با توجه به اینکه تلاش مهندسان برای طراحی ساختمانها در برابر زلزله وقتی شروع شدکه دهها سال از تدوین ضوابط طراحی و تامین ایمنی ساختمانها در مقابل بارهای قائم می گذشت، بطور طبیعی برای طراحی ساختمانها در برابر زلزله، از همان الگوی تامین ایمنی در مقابل بارهای قائم کمک گرفتند و همانطور که تامین ایمنی در مقابل بارهای قائم و گاه بارهای جانبی باد، با برداشتی « یقین اندیشانه» به «تامین مقاومت» اجزا و عناصر سازه ای مشخص، در محیط ارتجاعی ، در مقابل نیروهای مشخص، محدود می شد، کوشش به عمل آمد که اثر زلزله را هم به صورت نیروئی جانبی در نظر گرفته و بر روی ساختمان اثر بدهند. در اولین ضوابط مربوط به طراحی ساختمانها در برابر زلزله، با این استدلال که در موقع زلزله ، ساختمان تحت اثر(شتاب زمین) شتاب می گیرد واین شتاب به پدید آمدن نیروی اینرسی می انجامد، در صدی از وزن ساختمان و اشیاء، مواد و بارهای دیگر موجود در آن را به صورت نیروئی افقی برساختمان اثر دادند و تصور حاکم این بود که با تامین «مقاومت» اجزا و عناصر سازه ای در برابر این نیرو در محیط ارتجاعی ، می توان ایمنی در برابر زلزله را تامین کرد و مانع خرابی ساختمان شد. به این ترتیب « طراحی برای مقاومت در برابر زلزله» شکل گرفت . ولی به دلیل قدرت تخریبی زیاد مشاهده شده در زلزله های شدید ونامشخص بودن سقف آن، در هر تجدید نظر، درصد منظور شده در ضوابط افزایش داده می شد و خیلی زودآشکار گردید که با پذیرش رفتار ارتجاعی اجزا و عناصر سازه ای، ابعاد این اجزا وعناصر بطور غیر متعارف بزرگ می شوند وعملا" امکانات موجود انسان پاسخگوی این راه حل نیست. رسوبات ذهنی آن دوره هنوز هم کاملا" از بین نرفته وهنوز هم عده ای از مهندسان، تامین ایمنی در برابر زلزله را به « تامین مقاومت» تعبیر می کنند. وقتی مهندسان دریافتند که تامین ایمنی ساختمانها در برابر نیروهای زلزله با همان الگوی تامین ایمنی در برابر بارهای قائم عملی نیست، جستجوی راه حلهای دیگر را در دستور کارشان قراردادند. در اولین پژوهشها، مشخص گردید که باید فرق ماهوی موجود بین بارهای قائم ونیروهای اینرسی ناشی از زلزله را در بررسی ایمنی ساختمانها در برابر زلزله مد نظر داشت. مقادیربارهای قائم در جریان زلزله تغییری نمی کنند و ثابت اند ولی نیروهای اینرسی تابع شتاب داده شده به ساختمان دراثر زلزله اند و با تغییر مقدار شتاب تغییر می کنند و در واقع نمایانگر انرژی حرکتی القا شده به ساختمان می باشند که باید توسط ساختمان جذب و مستهلک شوند. با عنایت به اینکه بخشی از این انرژی می تواند با تغییر شکلهای ارتجاعی و بخشی دیگر با تغییر شکلهای فرا ارتجاعی جذب شوند واگر ساختمان قادر به جذب و اتلاف انرژی حرکتی از این طریق نباشد، خرابی آن حتمی خواهد بود، مهندسان کوشش کردند با پذیرش خرابیهای محدود قابل کنترل وبا قبول درهم شکستن موضعی بخشهائی از اجزا وعناصر متشکله سازه ساختمان که خرابی آنها باعث فروپاشی ساختمان نمی شود وپس از زلزله، بسادگی قابل بهسازی اند، نیروهای زلزله را جذب و مستهلک نمایند. به عبارت دیگرسعی کردند که اگر نمی توانند از بروزخرابی جلوگیری کنند، آن را به جائی منتقل نمایند که آثار زیانبارش کمتر وجبران آنها پس از زلزله آسانتر باشد.به علاوه برای محدود کردن آثار جانبی خرابی، سعی کردند که پدیدار شدن گسیختگی در اجزا و عناصر سازه حالت ترد و ناگهانی نداشته و به صورت تغییر شکلهای فرا ارتجاعی و تشکیل مفصلهای خمیری باشد. به این ترتیب بتدریج ، اهمیت تغییر شکلهای فرا ارتجاعی برای جذب و اتلاف انرژی القا شده به ساختمان در اثر زلزله ، روشن شد و ابتدا مفهوم « شکل پذیری » در ضوابط طراحی منعکس و سپس «طراحی برای ظرفیت» شکل گرفت. موضوع محوری « طراحی برای ظرفیت» جذب و اتلاف انرژی حرکتی زلزله به کمک تغییر شکلهای فرا ارتجاعی و تشکیل مفصلهای خمیری در مقاطع و مناطق از پیش تعیین شده سازه می باشد که بطور بدیهی مستلزم آن است که سازه نا معین (هیپرستاتیک) و دارای پیوندهای اضافی مناسب باشد، بطوریکه با از بین رفتن تعدادی از این پیوندها دراثر تغییر شکلهای فرا ارتجاعی ، سازه فرو نریزد. بموازات این تغییر وتحولات ، اهمیت تغییر مکانهای جانبی نقاط مختلف اجزا و عناصر سازه ای در پایداری سازه ها روشن و محدود کردن این تغییر مکانها به منظورتامین ایمنی در برابر نیروهای زلزله ضرورت یافت، بویژه توجه به این نکته معطوف گردید که گرچه بروز تغییر شکلهای فرا ارتجاعی وتشکیل مفصلهای خمیری کار جذب و اتلاف انرژی حرکتی ناشی از تکانهای شدید زمین را تسهیل می نماید، ولی تغییر مکانهای جانبی سازه نسبت به تغییر مکانهای نظیر رفتار ارتجاعی بیشتر می شوندو این مسئله از لحاظ انطباق با ضوابط و قیود آئین نامه ای مربوط به تغییر مکانهای جانبی باید در طراحی ملحوظ شود. همچنین بتدریج با توجه به اینکه در همه احوال منظور از طراحی ، تامین و حفظ قابلیت بهره برداری از ساختمان است و سازه فقط بخشی از این قابلیت را فراهم می کندو اجرا و عناصر غیر سازه ای هم در تامین قابلیت بهره برداری از ساختمان نقش اساسی دارند، بتدریج ضوابط و قیودی، هرچند کمرنگ، در آئین نامه ها وضوابط تایمن ایمنی ساختمانها در برابر زلزله وارد شدند. __________________