در این تحقیق تاثیر بکارگیری روش های کنترل غیر فعال و نیمه فعال بر کاهش پاسخ روسازه و زیرسازه پل های بزرگراهی مورب تحت اثر برخورد عرشه با کوله ها مورد بررسی قرار می گیرد. مطالعه رفتار لرزه ای پل های مورب نشان می دهد که همبستگی حرکات انتقالی طولی و عرضی و کوبش لرزه ای دو عامل اصلی و تاثیرگذار بر رفتار دینامیکی پل های بزرگراهی مورب در هنگام تحریک زمین لرزه هستند. بر این مبنا برای تحلیل رفتار دینامیکی این نوع از پل های بزرگراهی یک مدل دینامیکی سه درجه آزاد ارائه شده که در آن تاثیر همبستگی مودهای انتقالی طولی و عرضی لحاظ می شود. برای شبیه سازی برخورد بین عرشه و کوله ها در مدل مورد نظر هشت نقطه برخورد در هر طرف در نظر گرفته می شود. برای مدل کردن نیروی برخورد در هر نقطه از مدل ویسکوالاستیک غیرخطی با فرض یک برخورد خطی و مستقیم استفاده می شود. در ادامه تاثیر برخورد بین عرشه و کوله ها روی پاسخ های جابه جایی عرشه و لنگر پیچشی زیرسازه یک پل مورب نمونه مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج تحلیل نشان می دهند که کوبش لرزه ای موجب افزایش قابل توجه در لنگر پیچشی ستون های پایه میانی و افزایش جابه جایی گوشه های حاده عرشه پل مورب مورد مطالعه تحت اثر شتاب زمین می شود. برای کاهش پاسخ پیچشی زیرسازه یک سیستم جداسازی لرزه ای شامل 10 عدد جداساز lrb پیشنهاد می شود. نتایج تحلیل مدل در این حالت حاکی از کاهش قابل توجه لنگر پیچشی ستون ها بوده اما جابه جایی گوشه های عرشه به خصوص گوشه های حاده به علت برخورد بین عرشه و کوله ها تشدید می یابد. برای کنترل پاسخ جابه جایی عرشه جداسازی شده یک سیستم کنترلی نیمه فعال با اضافه کردن 24 عدد میراگر ویسکوز متغیر به سیستم جداسازی لرزه ای طراحی می شود. نتایج تحلیل نشان می دهند که نیروی برشی ستون ها به علت کنش میرایی میراگرها افزایش می یابد. با این حال نشان داده می شود که با تنظیم صحیح میرایی میراگرها ضمن نگه داشتن مقدار نیروی برشی در یک سطح مجاز می توان جابه جایی عرشه را به یک مقدار قابل قبول برای مانع شدن از برخورد عرشه با کوله ها کاهش داد.

با توجه به پیشرفت جوامع و رشد جمعیت شهرها، فضای مناسب برای ساخت و اجرای پل های مستقیم در فضای شهری امکان پذیر نیست و طراحان به طراحی پل ها با هندسه نامنظم مانند پل های مورب روی آورده اند. زمین لرزه-های اخیر نشان داده اند که عرشه پل های مورب مستعد دوران می باشد و عمده آسیب این نوع از پل ها ناشی از دوران عرشه حول محور عمود بر صفحه عرشه است. از آنجا که دوران عرشه پل به میزان جابجایی گوشه های عرشه وابسته است و همچنین از کلیدهای برشی خارجی مستقر بر روی کوله ها انتظار میرود که در میزان جابجایی جانبی عرشه را محدود کنند، تاثیر این المان ها در کاهش دوران عرشه بسیار موثر است. لذا در این تحقیق تاثیر حضور کلید برشی در رفتار لرزه ای پل های بزرگراهی بتنی مورب مورد بررسی قرار گرفته است. نشان داده شده است که همبستگی حرکات انتقالی طولی و عرضی از عوامل اصلی و تاثیرگذار در رفتار دینامیکی پل های مورب می باشد. برای بررسی رفتار دینامیکی این نوع از پل ها، مدل سه بعدی پل مورد نظر با زوایای تورب متفاوت در نرم افزار اجزای محدود مدلسازی شده است. کلیدهای برشی خارجی المان هایی هستند که در بیرون از مقطع عرشه و بر روی کوله ها به منظور محدود نمودن حرکت جانبی روسازه و همچنین جلوگیری از سقوط روسازه از روی کوله، ساخته می شوند. برای شبیه سازی رفتار کلیدهای برشی، با استفاده از نتایج آزمایشگاهی دیگر مطالعات، این مدل رفتاری در نرم افزار با دقت مناسب ارائه شده است. در ادامه برای بررسی تاثیر ظرفیت کلید های برشی و همچنین بررسی کارآمد بودن روابط ارائه شده در آیین نامه ها برای پل های مستقیم در ارتباط با پل مورب مورد نظر، این المان ها با ظرفیت های مختلف مدلسازی و نتایج آن ها ارائه شده است. مشاهده می شود که تاثیر این المان ها در کاهش جابجایی و دوران عرشه برای زوایای مختلف تورب و همچنین برای مقادیر مختلف فاصله کلید برشی تا عرشه متفاوت است. در نهایت برای کنترل جابجایی جانبی روسازه اقدام به ارائه یک نوع کلید برشی فولادی که با ساز و کار اصطکاکی انرژی روسازه را مستهلک می نماید، شده است. مشاهده می شود که این نوع از کلید برشی تاثیر زیادی (تقریبا 5/1 برابر) در کاهش دوران عرشه نسبت به کلید برشی بتنی رایج دارد و از مزیت های این کلید برشی، آسیب کمتر به دیوار کوله در حین زمین لرزه می باشد.

با توجه به خطر لرزه ای بالا در کشور ایران و وجود گسل های فراوان در نزدیکی بسیاری از شهرهای بزرگ، احتمال وقوع زلزله های حوزه نزدیک با مولفه قائم قابل توجه فراوان است، آن چنان که این نوع تحریک در زلزله های بزرگی مانند بم 2003 و طبس 1987 به راحتی قابل مشاهده می باشد .اغلب آیین نامه ها با نادیده گرفتن مولفه قائم و یا جایگزین کردن اثرات دینامیکی این مولفه با بارهای استاتیکی معادل به آن پرداخته اند. این موضوع به ویژه در پل های با عرشه قرار گرفته بر روی جداسازهای لغزشی دارای حساسیت بیشتری است. در این پژوهش، برای تعیین اثرات مولفه قائم زلزله بر پل های بزرگراهی جداسازی شده، با طراحی جداساز ترکیبی اصطکاکی-لاستیکی برای یک پل بزرگراهی به مطالعه اثر مولفه قائم حرکت قوی زمین پرداخته شده است.

چکیده ندارد.