بررسی لرزه ای ستون های تو خالی پیش تنیده ی بتنی با در نظر گرفتن اندر کنش خاک-شمع-سازه

چکیده در ستون پل های بتن مسلح پس از وقوع زلزله های شدید، جابجایی پسماند چشمگیری به وجود می آید. اما استفاده از ستون های پیش تنیده در پلها باعث بهبود پاسخ لرزه ای آنها می گردد، زیرا این ستونها دارای ظرفیت جابجایی بالا در هنگام زلزله و جابجایی پسماند ناچیز بعد از زلزله می باشند. باتوجه به اینکه مطالعه آزمایشگاهی در زمینه پل های با ستون پیش تنیده محدود می باشد، لذا در این تحقیق رفتار ستون های تحت اثر بار شبه استاتیکی رفت و برگشتی با کنترل جابجایی (displaciment control) مورد بررسی قرار می گیرد. مدل اجزا محدود با استفاده از نرم افزار opensees ساخته شده است. ابتدا جهت بررسی دقت مدل، مدلهای ساخته شده با نتایج آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. جهت افزایش دقت، مدل تحلیلی با استفاده از مصالح و مدل جدید ساخته شده و نیروی پیش تنیدگی با روش جدیدی اعمال می گردد. همچنین نتایج مدل تحلیلی ساخته شده در این تحقیق با نتایج تحقیقات پیشین مقایسه گردید. که نتایج حاصل از دقت کافی برخودار است. همچنین استفاده از مصالح جدید و وارد کردن مستقیم نیروی پیش-تنیدگی مدل دقیق تری را نسبت به مدل های تحلیلی پیشین ارائه می دهد. جهت بررسی بیشتر و دقیقتر عملکرد این ستونها، مقایسه ای بین این ستون و ستون بتن مسلح عادی انجام گرفته است. نتایج بررسی نشان می دهد که تحت بار لرزه ای مقدار جابجایی پسماند در ستون بتنی پیش تنیده بسیار رضایت بخش می باشد. در این تحقیق ستون های مستطیلی توپر و دایروی توخالی مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی های انجام شده شامل تأثیر: میزان پیش تنیدگی، مکان پیش تنیدگی و پیش ساختگی می باشد. همچنین به بررسی تاثیر استفاده از شمع بر روی پاسخ لرزه ای و میزان جابجایی های پسماند پرداخته شده است. بررسی حالات مختلف نشان می دهد که کاهش میزان پیش تنیدگی بخصوص در حالت غیر چسبیده باعث کاهش میزان ظرفیت باربری و سختی شده و جابجایی پسماند را مقدار کمی افزایش می دهد. در پیش تنیدگی غیر چسبیده نیز انتقال مکان پیش تنیدگی از کناره ها به مرکز ستون تاثیر زیادی بر روی جابجایی پسماند و ظرفیت باربری نمی گذارد همچنین استفاده از شمع تکی در زیر ستون باعث کاهش جابجایی پسماند و ظرفیت باربری می گردد.