شناسایی رفتار پل های یکپارچه تحت اثر بارهای حرارت و زلزله

پل یکپارچه با سیستم کوله یکپارچه نوعی از پل است که در آن عرشه به صورت یکپارچه و صلب به کوله¬های انتهائی متصل می¬شود و هیچ درز انبساطی در داخل عرشه تعبیه نمی¬شود. در این نوع پل، کوله و عرشه در جهت طولی مانند یک قاب صلب عمل می¬کند. نبود این درزها کلیه مسائل مرتبط با آن را شامل ریزش آب به زیر پل، هزینه تعمیر لاستیک¬های درزگیر، نگهداری دستگاه¬های تکیه¬گاهی و غیره را از بین می¬برد. این نوع سازه¬ها از اعضای سازه¬ای و ژئوتکنیکی متفاوتی تشکیل شده است. رفتار اعضا و اندرکنش بین آن¬ها تحت اثر بار¬های اعمال شده پیچیده است. شناسایی این رفتار با در برداشتن کلیه متغیرهای دخیل در آن از اهمیت زیادی برخوردار است. از بین بارهای وارد شده بار حرارت و زلزله نقش تعیین¬کننده¬ای در عملکرد پل یکپارچه دارد. بررسی¬هایی که تاکنون محققان در خصوص تعیین رفتار این پل¬ها انجام داده-اند، یا تحت اثر بار حرارت و یا زلزله به طور مجزا بوده است. در این تحقیق رفتار پل¬های یکپارچه تحت اثر ترکیب بار حرارت یکنواخت و زلزله طولی بررسی شده است. با مقایسه رفتار تحت اثر این ترکیب با ترکیبات بارگذاری آیین¬نامه آشتو lrfd ضرورت اعمال ترکیب بار حرارت یکنواخت و زلزله در جهت طولی در طراحی پل¬های یکپارچه بررسی شده است. برای این کار از یک مدل غیرخطی دو بُعدی اجزا محدود در یک نرم¬افزار sap2000 استفاده شده است. این مدل شامل کلیه اعضاء و اندرکنش بین آن¬ها نظیر اندرکنش کوله¬-¬ خاکریز پشت کوله، شمع¬- خاک اطراف شمع، کوله¬- شمع و غیره می¬باشد. با تحلیل تاریخچه زمانی دینامیکی غیرخطی مدل¬ها، نتایج بدست آمده نشان داد که مُد انقباض برای پل¬های یکپارچه بحرانی می¬باشد. برای مناطق زلزله خیز سردسیر که تغییر درجه حرارت طراحی آن¬ها در مُد انقباض پایین تر از °c 36- می¬باشد، ایمنی پل¬های یکپارچه طراحی شده با استفاده از آیین¬نامه موجود تهدید شده و ترکیب بار حرارت یکنواخت و زلزله ضروری می¬باشد. پس از اثبات ضرورت ترکیب بار حرارت و زلزله در طراحی این نوع سازه¬ها، برای ارائه یک الگوی مناسب برای ترکیب این دو بار و تعیین ضرایب بار مطابق سایر آیین¬نامه¬ها از روش کالیبره کردن ضرایب بار بر پایه قابلیت اعتماد سازه استفاده شده ¬است. برای این کار، بار حرارت یکنواخت به ترکیب extreme event i آشتو lrfd اضافه شده و با استفاده از روش کالیبره کردن ضرایب بار بر پایه قابلیت اعتماد سازه، یک ضریب متوسط 0/3برای بار حرارت یکنواخت در این ترکیب پیشنهاد شده است. برای تأمین سلامت قابل قبول پل در مدت عمر سازه در طراحی پل¬های یکپارچه، استفاده از این ترکیب پیشنهاد شده در کنار سایر ترکیبات آیین¬نامه آشتو lrfd توصیه می¬شود.