تحلیل لرزه ای سه بعدی سازه های خاکی - فولادی با استفاده از روش اجزای محدود

در حدود سه دهه اخیر، استفاده از سازه های خاکی-فولادی در قالب های متنوعی از اعم از آبروها، زیرگذرها، روگذرها و همچنین پلهای راه و راه آهن مورد استقبال مهندسان عمران قرار گرفته است. بالا بودن سرعت اجراء و همچنین هزینه کمتر ساخت این پل ها بر جذابیت بکارگیری آنها در مقایسه با سایر انواع گزینه ای احداث پل افزوده است یکی از مسائلی که از دیدگاه آئین نامه ای و همچنین تحقیقاتی در این سازه ها مورد توجه کمتری قرار گرفته است، موضوع تحلیل و طراحی لرزه ای آنهاست. با توجه به مدفون بودن این پل ها و اندرکنش خاک و ورق های موجدار فلزی در تامین باربری این سازه ها در قالب قوس های با اشکال مختلف، مساله تحلیل لرزه ای آنها از اهمیت و در عین حال پیچیدگی خاصی برخوردار است. در این پایان نامه به منظور بررسی رفتار لرزه ای سازه های خاکی-فولادی، تعدادی مدل اجزای محدود سه بعدی با استفاده از تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی در برابر بارگذاری زلزله به کمک نرم افزار abaqus، مورد بررسی قرار گرفت. در همین راستا تحلیل حساسیت بر روی پارامترهای رفتار الاستیک و الاستومر-پلاستیک، مدلسازی دو بعدی و سه بعدی، ارتفاع پوشش خاکریز، حداکثر شتاب زلزله، زاویه برخورد زلزله با سازه برای 4 نوع دهانه صورت گرفته است. نتایج نشان می دهد که نیروهای داخلی بوجود آمده در قوس فولادی، در حالت الاستیک دو بعدی و الاستومر-پلاستیک سه بعدی به ترتیب بیشترین و کمترین مقدار را به خود اختصاص داده اند. همچنین افزایش حداکثر شتاب زلزله اعمالی موجب افزایش مقادیر نیروهای داخلی می گردد. زاویه برخورد صفر بحرانی ترین حالت برای نسبت کمانش ورق های فولادی است. تغییرات ارتفاع پوشش خاکریز موجب افزایش حداکثر مقادیر نیروهای داخلی می گردد اما الگوی خاصی بر آن حاکم نیست.