خرید ارزان ادبیات نظری تحقیق ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای پل ها به روش کمی و مبانی نظری آنها

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : Word (..docx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 28 صفحه

قسمتی از متن Word (..docx) :

ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای پل ها به روش کمی و مبانی نظری آنها - مقدمه روش های متنوعی برای ارزیابی آسیب پذیری سازه ها پیشنهاد شده اند که در این فصل به دسته بندی و بررسی تعدادی از این روش ها پرداخته می شود. همچنین امروزه به علت هزینه های قابل توجه اجرای سازه ها و به منظور درک عمیق تر رفتار آنها تحت بارهای مختلف و پیچیده نظیر زلزله، مدل سازی سازه ای به صورت تجربی (فیزیکی) یا ریاضی از جایگاه ویژه ای برخوردار است مدل سازی به چند صورت قابل انجام است ساخت مدل آزمایشگاهی با ابعاد کوچکتر از ابعاد واقعی، مدل واقعی و به کار گیری مدل تحلیلی. از این رو مدل سازی تحلیلی به کمک کامپیوتر معمولاً به دو روش نخست ترجیح داده می شود. برخی از حالات طراحی و آسیب پذیری سازه در ادامه ارائه شده است. - حالات حدی طراحی و ارزیابی سازه به طور کلی حالات حدی مختلفی را می توان در طراحی سازه ها ی جدید یا ارزیابی آسیب پذیری و مقاوم سازی سازه های موجود مبنا قرار داد این حالات را می توان برای اعضا یا برای کل سازه در نظر گرفت در این قسمت به تشریح انواع حالات حدی و توصیف و ویژگی های آنها با تاکید بر ارزیابی لرزه ای پل ها پرداخته شده است [14] و [15] و [29]. - حالات حدی اعضا معمولاً برای طراحی سازه دو حالت حدی مطرح است. حالت حدی اول حالت حدی تسلیم نخستین نام دارد در این حالت تغییر ناگهانی سختی در آستانه تسلیم در دورترین نقطه مقطع عضو رخ می دهد. این حالت حدی جهت تعریف سختی سیستم های شکل پذیر در تحلیل های ارتجاعی خطی با استفاده از منحنی های هیسترزیس ساده مانند ارتجاعی– خمیری کامل یا دو خطی به کار می رود، حالت حدی دوم حالت حدی نهایی نامیده می شود که تعریف آن سلیقه ای است مثلاً برخی این حالت را متناظر با وقوع یک پدیده فیزیکی بحرانی نظیر گسیختگی در ناحیه محتمل لولای خمیری در نظر می گیرند که در آن افت ناگهانی مقاومت و سختی نیز دیده می شود [14]. - حالات حدی سازه - حالات حدی بهره برداری همانطور که از نام این حالت پیداست حالتی است که تجاوز از آن در خدمت پذیری سازه خلل ایجاد می کند. مثلاً برای مقاصد طرح یا ارزیابی لرزه ای، زمین لرزه هایی که احتمال وقوع آنها زیاد است نباید به قابلیت بهره برداری پل ها لطمه ای وارد سازند یعنی پس از حادثه و عملیات تعمیر پل باعث محدود ساختن تردد نگردد. احتمال وقوع زلزله متناظر با این حالت حدی تابع اهمیت حفظ قابلیت عملکرد یک پل است. برای پل های کم اهمیت این حالت را می توان متناظر با زلزله ای دانست که احتمال وقوع آن در 50 سال است. برای اهداف ارزیابی لرزه ای، بررسی این حالت حدی چندان رایج نیست اما توصیه شده است که برای ارزشیابی سازه های موجود مقدار کرنش اعضای فولاد به 005/0 و اعضای بتنی به 001/0 محدود گردد [14]. -حالات حدی آسیب پذیری تحت زلزله طراحی که احتمال وقوع آن کمتر از زلزله نظیر حالت قابلیت بهره برداری است، سطح مشخصی از خرابی پذیرفتنی است و معمولا این سطوح توسط آیین نامه های طرح لرزه ای تعیین می شود. مثلا ناحیه مفصل خمیری نباید نیاز به تعویض داشته باشد. معمولاً در پل های طرح شده مطابق با ضوابط نظری و اجرایی آیین نامه ها چنین حالتی متناظر با ایجاد ضریب شکل پذیری جابجایی در محدوده 6 الی 3 می باشد [14]. - حالت حدی بقا همیشه لازم است فراتر از حالت حدی کنترل خرابی یک ظرفیت ذخیره در اعضای باربر سازه موجود باشد تا پل در اثر بزرگترین زلزله ممکن ساختگاه فرو نریزد همانطور که مشخص است هدف از مطرح ساختن این نوع خرابی جلوگیری از تلفات جانی می باشد و لذا در این حالت حدی، خرابی های بسیار بیشتری نسبت به دو حالت اول حتی به نحوی که سازه غیر قابل تعمیر و جایگزینی باشد پذیرفتنی است. آستانه این حالت آن است که سازه دیگر توان حمل بارهای ثقلی را نداشته باشد و فروریزش سازه هنگامی که ظرفیت باقی مانده از ظرفیت لازم برای تحمل بارهای ثقلی موجود کمتر شود یا اثرات پی- دلتا پایداری سازه را بر هم زند روی می دهد [14] و [15]. - ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای پل های موجود در واقع یک نوع پیش بینی خسارت دیدگی آنها در مقابل زلزله های احتمالی است. زلزله های گذشته نشان دادند که پل ها از آسیب پذیرترین مولفه های سیستم حمل و نقل می باشند، خرابی سیستم های حمل و نقل ناشی از زلزله های گذشته، بر ارزیابی خطرپذیری سیستم های حمل و نقل موجود تاکید می کنند. ارزیابی آسیب پذیری لرزه ای به صورت تابعی از خطر سایت و مشخصه های سازه ای پل تعریف می شود. به طور کلی آسیب پذیری به صورت تابعی از رسیدن به سطح خرابی در یک شدت حرکت مشخص تعریف می شود و می توان آن را به صورت ماتریس های خرابی احتمالی، گرافی بین نسبت خرابی میانگین و شدت حرکت زمین و یا به صورت منحنی شکنندگی ارائه کرد. از این رو آنالیز شکنندگی یکی از اجزای ارزیابی آسیب پذیری می باشد [30]. در ادبیات فنی تعاریف مختلفی از آسیب پذیری سازه ای ارائه شده است. که در ادامه بعضی از این تعاریف ارائه می گردد: یائو [31] معتقد است که آسیب پذیری یک سازه (خاک - پی - سازه) در برابر زلزله مبتنی بر قابلیت اعتماد سازه است و به این صورت بیان می شود، که سازه هنگامی آسیب پذیر است که تقاضای زمین لرزه از ظرفیت مربوطه در مرحله ی بحرانی که منتهی به عملکرد غیر قابل قبول برای سازه شود بیشتر گردد. آگراوال و همکارانش [32] این گونه عقیده دارند، که سازه زمانی آسیب پذیر است که وقوع یک خرابی نسبتاً کوچک موجب ایجاد خرابی های بزرگ ناشی از آن شود. سازه ای که حتی در یک مورد آسیب پذیر باشد، دیگر یک سازه مقاوم تلقی نمی شود. لیند [33] معتقد است که آسیب پذیری نسبت احتمال شکست سیستم آسیب دیده به احتمال سیستم آسیب ندیده می باشد. - روش های ارزیابی آسیب پذیری به منظور زیان های وارده ناشی از یک زمین لرزه، لازم است برای هر نوع سازه رابطه بین شدت حرکات زمین و میزان آسیب وارده به سازه ها تعیین شود. رابطه ی اخیر تابع آسیب پذیری خوانده می شود روش های مختلفی برای ارزیابی خرابی ایجاد شده در سازه بر اثر زلزله موجودند. به طور کلی همه این روش ها را می توان در گروه های زیر طبقه بندی کرد [30] و [34]: -1 روش های طبقه بندی: دسته بندی سازه ها به کلاس های گونه شناسی -2 روش های بازرسی و امتیاز دهی: نسبت دادن مقادیر عددی (امتیاز) به هر یک از اجزاء مهم سازه -3 روش های تحلیلی: مقاومت مورد انتظار سازه در برابر حرکات زمین -4روش های آزمایشگاهی: انجام آزمایش به منظور تعیین ویژگی های سازه یا اجزای آن. در روش های تحلیلی ارزیابی آسیب پذیری سعی می شود رابطه ای بین آسیب وارده به یک سازه مشخص و پارامترهای کلیدی و مهم پاسخ برقرار شود. به روش اول و دوم تحلیل تجربی آسیب پذیری نیز گفته می شود. در ادامه هر یک از این روش ها مختصری توضیح داده شده اند. - روش های طبقه بندی این روش ها کاملاً بر پایه مشاهدات آماری خرابی های ناشی از زلزله های گذشته قرار دارند و معمولاً برای انواع مختلف سازه ها، توابع آسیب پذیری حاصل از این روش ها، رابطه ای بین درصد خرابی و یکی از معیارهای شدت حرکت زمین در حین زلزله، شتاب، سرعت یا جابجایی حداکثر زمین یا طیف پاسخ را بیان می کنند. ذکر این نکته لازم است که این روابط تجربی تنها برای یک سازه متوسط در دسته سازه های مورد مطالعه کاربرد دارند و پاسخ شان به شدت مشخصی از حرکت زمین تخمین زده می شود. بنابراین این روابط نمی توانند برای یک سازه خاص اعمال شوند. مراحل به دست آوردن توابع آسیب پذیری در این دسته از روش ها، شامل سه گام اساسی زیر می باشد: 1- بازرسی و برآورد خسارات ناشی از زلزله های گذشته به وسیله پردازش آماری داده های مربوط به انواع متداول سازه ها، کیفیت ساخت و ساز، شرایط خاک و شرایط محلی و سطوح خرابی شناسایی شده. 2- تعیین پارامتر شدت میانگین لرزش زمین در منطقه مورد مطالعه برای زلزله هایی که تهیه داده های آسیب سازه ای و نیز پردازش آماری این داده ها برای زلزله های مذکور در گام قبلی صورت گرفته است. 3- ترکیب داده های آسیب سازه ای و شدت زمین لرزه متناظر با آنها به منظور تولید توابع آسیب پذیری برای این منظور، رابطه ای بین خسارات ناشی از زمین لرزه برای عناصر در معرض ریسک موجود در منطقه و پارامترهای ثبت شده حرکت زمین برقرار می شود. - روش های بازرسی و امتیازدهی در این روش ها با توجه به شرایط لرزه خیزی و شرایط ساخت و ساز براساس مشاهدات خرابی در زلزله های گذشته، فرم های امتیاز دهی ویژه ای تهیه می شوند. بازرسان ساختمان و یا انواع دیگر سازه ها، با استفاده از این فرم ها به هر یک از عوامل موثر بر آسیب پذیری لرزه ای سازه از قبیل وضعیت کاربری و اهمیت سازه، سیستم باربر قائم، سیستم لرزه بر جانبی، کیفیت اتصالات، شکل پذیری اعضا، نحوه ساخت، شرایط محل ساختمان، وضعیت پی و ... امتیازاتی اختصاص می دهند. با جمع زدن امتیازات می توان تشخیص داد که سازه مورد نظر آسیب پذیر است یا خیر، در صورتی که توسط این روش مشخص شود که سازه آسیب پذیر است و احتیاج به ترمیم و بهسازی دارد از روش های دقیق تر ارزیابی آسیب پذیری استفاده می شود. بنابراین به کمک روش های امتیاز دهی می توان نوعی غربال کردن انجام داد و با صرف تلاش نسبتاً کمی سازه های با ریسک کمتر را از محدوده ی سازه های مورد مطالعه حذف نمود [35].