تحلیل اثر تحریک متفاوت تکیه گاهی روی پاسخ لرزه ای پل ها

در میان شریان های حیاتی، پلها به عنوان عناصر کلیدی در شبکه شریانی راههای یک کشور و میسر کننده ارتباط های زمینی، نقش مهم و منحصربفردی را از لحاظ اقتصادی، اجتماعی، سیاسی، اقتصادی، نظامی و نیز نجات و امداد و فعالیت های مدیریت بحران پس از وقوع زلزله، ایفا می کنند. مشاهده خسارت های ناشی از زلزله های اخیر، لزوم تمهیداتی برای طرح مقاوم در برابر زلزله و نیز مطالعه و تحقیق بیشتر به منظور درک بهتر رفتار لرزه ای پلها را بوضوح بیان می کنند. با توجه به اینکه در کشور ما، به واسطه شرایط اقلیمی موجود، احتمال وقوع زلزله های بزرگ وجود دارد، مطالعه و بررسی پلها در برابر نیروهای لرزه ای، جایگاه و اهمیت خاصی پیدا می کند. نگاشت های مربوط به یک زلزله که در نقاط مختلف زمین ثبت می شوند، به دلیل عواملی چون محدود بودن سرعت انتشار امواج زلزله، انعکاس و انکسار امواج ضمن فاصله گرفتن از مرکز انتشار و همچنین تفاوت های نوع خاک زیر تکیه گاه های یک سازه، با هم متفاوت بوده و ممکن است شتابنگاشت های مربوط به یک زلزله که در دو محل مختلف ثبت شده اند، شباهت کمی با یکدیگر داشته باشند. این تفاوت حتی در فواصل کم شتابنگاشت ها نیز مشاهده شده است که این امر لزوم محتاط بودن در بکار گرفتن تنها یک نگاشت زلزله در آنالیزهای دینامیکی سازه ها را ایجاب می کند. در آنالیزهای معمول سازه ها، تغییرات امواج زلزله در طول مسیر انتشار در زیر سازه، در نظر گرفته نمی شوند و فرض می شوند امواج دریافت شده در نقاط مختلف تکیه گاه های یک سازه، یکسان بوده و بطور همزمان نیز دریافت می شود. چنین فرضی مستلزم این است که اولاً سرعت انتشار امواج زلزله بینهایت فرض شود و ثانیاً تغییرات ذکر شده در امواج در طی مسیر انتشار، در نظر گرفته نشوند. آنالیزهای دینامیکی انجام شده بر اساس کنار گذاشتن این دو فرض « تحریک تکیه گاهی متفاوت» یا به اختصار «تحریک چند تکیه گاهی» نامیده می شوند. در سازه های بزرگ نظیر پل ها و سد ها ، تحلیل دینامیکی سازه تحت تحریک متفاوت تکیه گاه ها، نتایج متفاوتی را نسبت به تحلیل دینامیکی معمول، بدست می دهد؛ بطوریکه اغلب منجر به تغییر جابجایی ها و نیروهای داخلی سازه می شود. در این راستا با توجه به اهمیت موضوع، در این تحقیق ابتدا به نحوه تولید تاریخچه شتاب حرکت زمین در محل تکیه گاه های سه مدل پل با دهانه های کوتاه، متوسط و بلند ، با استفاده از شبیه سازی فرآیند تصادفی غیر ایستا، پرداخته شده است. پس از مقیاس نمودن شتابنگاشت ها، با مقایسه شکل طیف پاسخ شتاب آنها و شتاب طیفی آیین نامه ( با توجه به نوع خاک زیر سازه)، از آنها به عنوان ورودی های تحلیل دینامیکی خطی تاریخچه زمانی مدل سازه پل مورد بررسی، استفاده شده است. هر یک از سازه ها، دو بار تحت تحلیل قرار گرفته اند؛ یکبار تحت تحریک متفاوت تکیه گاهی، که در آن به هر تکیه گاه، تاریخچه شتاب تولید شده مربوط به همان تکیه گاه اعمال شده است و بار دیگر تحت تحریک یکسان تکیه گاه ها، که در آن تاریخچه شتاب تولید شده در اولین تکیه گاه در راستای طولی پل، به سایر تکیه گاه ها نیز اعمال می شود. مقایسه نیروهای داخلی و جابجایی سه مدل پل، بیانگر افزایش نسبت پاسخ های سازه در حالت تحریک متفاوت تکیه گاهی به حالت تحریک یکسان تکیه گاهی، با افزایش فاصله میان تکیه گاه های سازه ( دهانه پل ) می باشند.