ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای پل های بتن آرمه "مطالعه موردی بر روی پل بزرگراه بعثت فدائیان اسلام"

تجربه های حاصل از زلزله های دو دهه اخیر در کشورهایی نظیر ژاپن، امریکا، ترکیه و بروز شکست ها و فروریزش متعدد پل ها در این زلزله ها و همچنین تحقیق های گسترده انجام شده در خصوص رفتار لرزه ای پل های موجود نشان داده اند که پل های احداث شده بر مبنای آیین نامه های قدیمی در کشورهای لرزه خیز از جمله ایران، توان و مقاومت لازم را برای تحمل زلزله های متوسط تا قوی را ندارند. بدین لحاظ ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای پل های موجود از اهمیت خاصی برخوردار است. در این پژوهش، پل بزرگراه بعثت- فدائیان اسلام تهران به عنوان مطالعه موردی انتخاب شد و با دو روش روش تحلیل آسیب پذیری بر اساس نسبت ظرفیت به تقاضا و روش ارزیابی مقاومت جانبی مورد بررسی قرار گرفت. در ارزیابی لرزه ای به روش نسبت ظرفیت به تقاضا، با استفاده از یک تحلیل الاستیک طیفی اعضای مختلف پل مورد بررسی قرار گرفت و نسبت های ظرفیت و تقاضا برای اعضای مختلف پل محاسبه شد. نتایج در این روش نشان می دهد که پل موردنظر توانایی لازم را در برابر زلزله طرح با شتاب g 35/0 را ندارد به عنوان نمونه در اثر تحریک طولی زلزله تکیه گاه های الاستومری پل مورد مطالعه سختی کافی نداشته و در نتیجه باعث افزایش دوره تناوب پل و تقاضای تغییرمکان بیشتر می شود. بنابراین طول نشیمن گاه در کوله ها ناکافی نشان داده شد. همچنین در این راستا موقعیت تشکیل مفصل در پی های میانی پیش بینی شد. در اثر تحریک عرضی زلزله، شکست ترد برشی در پایه های پل و شکست برشی پی عامل فروریزش سازه نشان داده شد. در روش دوم با استفاده از یک تحلیل استاتیکی غیرخطی، کسری از تراز زلزله که سازه قادر است بدون شکست در برابر آن مقاومت کند محاسبه می شود. نتایج نشان دادند که سازه برای تحریک لرزه ای در راستای طولی قادر به تحمل شتابg 32/0 و برای تحریک لرزه ای در راستای عرضی قادر به تحمل شتاب g 19/0 است. برتری روش نسبت ظرفیت به تقاضا این است که با ارزیابی عضو به عضو سازه، اعضای آسیب پذیر شناسایی می شود در حالیکه روش مقاومت جانبی به ارزیابی کلی سازه می پردازد. بررسی ها نشان می دهد که روش نسبت ظرفیت به تقاضا علی رغم سادگی، محافظه کارانه تر است و سطح آسیب را بیشتر از روش مقاومت جانبی نشان می دهد. همچنین زمانی که بهسازی لازم دیده شود اعضای بیشتری از سازه نیاز به بهسازی خواهند داشت، این روش احتمالا روش بهتری برای ارزیابی پل ها در آینده نزدیک خواهد بود.