عملکرد لرزه ای پل های قوسی مصالح بنایی با عمق های نسبی متفاوت

با توجه به رفتار ترد مصالح بنایی، بررسی این سازه ها از نظر ظرفیت باربری و طول عمر مفید بسیار اهمیت دارد. استفاده از روش های مناسب بررسی این نوع سازه ها خصوصا پل های قوسی مصالح بنایی در سرعت بخشیدن به این امر نقشی موثر ایفا می کند. ظرفیت باربری بر اساس تحلیل کلاسیک به ضریب ارتفاع به دهانه قوس، لاغری شمع ها و ارتفاع خاکریز بستگی دارد. علاوه بر نوع مصالح سنگی یا آجری و مصالح به کار رفته در ملات مورد استفاده و همچنین نوع چیدمان بلوک ها، هندسه ی قوس در اثر بخشی بر رفتار پل ها نقشی اساسی ایفا می کند. در این مطالعه، ضریب ارتفاع به دهانه قوس یا ضریب عمق نسبی برای پل یک دهانه مورد ارزیابی قرار گرفت. این کار با استفاده از نرم افزار ansys 13 به روش تحلیل المان محدود انجام شد. با توجه به لزوم صحت سنجی مدل، به ارزیابی رفتار استاتیکی و مقایسه تغییر مکان تاج قوس با مطالعات گذشته پرداخته و سپس تحلیل دینامیکی بر مدل مورد نظر انجام شد. اولین مدلسازی، هندسه و مصالح واقعی پل را در بر داشت که به دلیل بالا بودن تنش های کششی و فشاری مصالح، هیچ گونه شکستی در اثر اعمال شتاب زلزله السنترو مشاهده نشد. در نتیجه با هندسه اصلی پل و مصالح ضعیف تر به تحلیل پل پرداخته شد. در نهایت مقدار بهینه ضریب عمق نسبی قوس (r/s) برای این پل بر اساس تغییر مکان ناشی از لرزه بدست آمد. بهترین عملکرد ها با در نظر گرفتن تغییر مکان ها، تنش ها و کرنش ها در دهانه 9.45 متر مربوط به ارتفاع 2.9 متر و در ارتفاع ثابت 2.7 متر مربوط به دهانه 8.798 متر بود. ذکر این نکته خارج از لطف نیست که ضریب عمق نسبی هر دو این حالات 0.3069 بوده. با مقایسه این دو حالت می توان گفت که با توجه به بارگذاری لرزه ای رفتار قوس با دهانه 9.45 متر و ارتفاع 2.9 متر مساعد تر ارزیابی شد. مقاومت مصالح بنایی تاثیر بسزایی در رفتار این مصالح دارد. با توجه به تفاوت رفتاری بارز نشان داده شده در این مطالعه می توان گفت که در صورت استفاده از مصالح با مقاومت مقبول می توان از سهولت اجرا و هزینه پایین سازه های مصالح بنایی بهره برد.