توسعه منحنی های شکنندگی و ارزیابی مقادیر حالات حدی عملکرد لرزه ای پل بهینه بتن مسلح با عرشه نیمه جداسازی شده

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.

2 پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران.

10.22124/jcr.2021.18785.1479

چکیده

در تحقیق قبلی، بهینه سازی بر اساس الگوریتم های ژنتیک در مورد مشخصات طراحی جداسازها و پایه بتن مسلح یک پل معروف چند دهانه بزرگراهی انجام شد و پل بهینه شده با عرشه نیمه جداسازی شده پیشنهاد شد. در این تحقیق، با استفاده از تحلیل دینامیکی فزاینده، با انتخاب دو مورد تغییرمکان عرشه نیمه جداسازی شده و تغییرمکان جداساز یا کرنش برشی جداساز، اقدام به تعیین منحنی های تحلیل دینامیکی فزاینده، تحت اثر شتاب نگاشت های حوزه دور پیشنهاد شده در FEMA P695 شده است. سپس، ضمن اجرای تحلیل شکنندگی بر اساس نتایج تحلیل دینامیکی فزاینده، منحنی های شکنندگی برای تغییرمکان عرشه نیمه جداسازی شده و تغییرمکان جداساز یا کرنش برشی جداسازها در دو وضعیت زلزله طولی و عرضی پل تعیین شد. با توجه به این منحنی ها، مقادیر مربوط به حالات حدی عملکردی برای فروریزش یا خرابی سازه ای، ایمنی جانی، خرابی متوسط و قابل تعمیر، خرابی کم و اولین تسلیم تعیین و پیشنهاد شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Development of fragility curves and evaluation of limit state values of seismic performance of optimal reinforced concrete bridge with semi-isolated deck

نویسندگان [English]

  • Hamid Ganjehei 1
  • Panam Zarfam 1
  • Mohsen GHafory-Ashtiany 2
1 Ph.D. Student, Department of Civil Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
2 Professor, International Institute of Earhquake Engineering and Seismology, Tehran, Iran.
چکیده [English]

In the previous study, optimization based on genetic algorithms on the design specifications of isolators and reinforced concrete piers of a famous multi-span highway bridge was performed, and an optimized bridge with a semi-isolated deck was proposed. In this study, using incremental dynamic analysis, by selecting two cases of displacement of the semi-isolated deck and displacement of the isolators or the shear strain of the isolators, the incremental dynamic analysis curves are obtained under the records proposed in FEMA P695. Then, while performing fragility analysis based on the results of incremental dynamic analysis, fragility curves are determined for the displacement of the semi-isolated deck and the displacement of isolators or the shear strain of the isolators in longitudinal and transverse directions of the bridge. Based on these curves, the values of the limit states for structural collapse, life safety, moderate damage, slight damage and first yield has been identified and proposed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bridge with semi-isolated deck
  • incremental dynamic analysis
  • fragility curve
  • lead rubber bearing (LRB)

مراجع

 [1] Vamvatsikos, D., and Cornell, C. A. (2002). “Incremental dynamic analysis.” Earthquake Engineering and Structural Dynamics., 31(3), 491–514.
[2] Karim, K.R., and Yamazaki, F. (2001). “Effect of earthquake ground motions on fragility curves of highway bridge piers based on numerical simulation.” Earthquake Engineering and Structural Dynamics., 30, 1839–1856.
[3] Zhang, J., and Huo, Y. (2008). "OPTIMUM ISOLATION FOR HIGHWAY BRIDGES USING FRAGILITY FUNCTION METHOD ". The 14th world Conference on Earthquake Engineering (14WCEE), October 12-17, 2008, Beijing, China.
[4] Rahman Bhuiyan, A., and Shahria Alam, M. (2012). "Seismic Fragility Assessment of a Multi-span Continuous Highway Bridge Isolated by Shape Memory Alloy Restrainer and Lead Rubber Bearing". The 15th world Conference on Earthquake Engineering (15WCEE), 2012, Lisboa, Portugal.
[5] Aguirre, J.J., and Almazan, J.L. (2015). “Damage Potential reduction of optimally passive-controlled nonlinear structures.” Engineering Structures., 89(2015), 130–146.
[6] Han, R., Li, Y., and van de Lindt, J. (2014). “seismic risk of base isolated non-ductile reinforced concrete buildings considering uncertainties and mainshock-aftershock sequences.” Structural Safety., 50, (2014) 39–56.
[7] Yang, C.W., Werner, W., and DesRoches, R. (2015). “Seismic fragility analysis of skewed bridges in the central southeastern United States.” Engineering Structures., 83(2015), 116–128.
[8] Ramanathan, K., Padgett, J.E., and DesRoches, R. (2015). “Temporal evolution seismic fragility curves for concrete box-girder bridges in california.” Engineering Structures., 97(2015), 29–46.
[9] Siqueira, G.H., Sanda, A.S., Paultre, P., and Padgett, J.E. (2014). “Fragility curves for isolated bridges in eastern Canada using experimental results.” Engineering Structures., 74(2014), 311–324.
[10] Jamie E. Padgett, J.E., and DesRoches, R. (2008). “Methodology for the development of analytical fragility curves for retrofitted bridges.” Earthquake Engineering and Structural Dynamics., 37(8), 1157–1184.
[11] Olmos, B.A., Jara, J. M., and Roesset, J. M. (2010). “Effects of isolation on the seismic response of bridges designed for two different soil types.” Bulletin of Earthquake Engineering, 9(2):641-656.
[12] FEMA P695, “Quantification of Building Seismic Performance Factors”. FEDERAL EMERGENCY MANAGEMENT AGENCY., (June 2009).
[13] Pacific Earthquake Engineering Research Center (PEER), 325 Davis Hall, University of California, Berkeley, CA 94720-1792.
[14] Bryant G. Nielson, Analytical Fragility Curves for Highway Bridges in Moderate Seismic Zones, Georgia Institute of Technology, 2005
[15] AASHTO, LRFD Bridge design specifications. 1998, American Association of State Highway and Transportation Officials: Washington, D.C.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار