بررسی اثر ضربه در میزان استهلاک انرژی زلزله بر پل‏های با عرشه بتنی دارای درز انقطاع

پل ‏ها عموماً به سبب عبور و مرور وسائل نقلیه، دارای بارگذاری متحرک بوده و خطوط تاثیر در حالت‏ های مختلف در طراحی حالت بهینه استاتیک نقش تعیین کننده ای دارند. اما برای طراحی مذکور، به بارگذاری لرزه ای نقشی داده نشده است. پل ‏ها به سبب دمای هوا و مباحث فیزیکی، انبساط و انقباض و همین طور بارهای متحرک روی خود از درزهای انقطاعی بهره می‏ برند. همچنین، معمولاً اولین دهانه پل ‏های بتنی روی سکویی با بالشتک قرار می‏ گیرد که فاصله ‏ای بین عرشه و سکو ایجاد نماید. اثر ضربه پل‏ ها در حین زلزله و تاثیرات مخرب آن، محققین را بر آن داشت تا در این زمینه به تحقیق و بررسی بپردازند. از آنجایی که دهانه پل ‏ها به صورت منفرد طراحی و اجرا می گردد، در هنگام بارهای لرزه ای، هر کدام از دهانه ها و عرشه پل‏ ها رفتار متفاوتی از خود بروز داده و تغییرمکان ‏های جانبی آن ‏ها بر اساس جنس سازه و همچنین مود ارتعاشی هر یک از آن ‏ها به وجود می آید. این تفاوت رفتاری سبب می ‏شود که پل ‏ها با یکدیگر برخورد کرده و آسیب­ هایی به عرشه و بدنه آن ‏ها وارد آید. محققین بسیاری در  مورد نیروی وارده در اثر ضربه پل‏ ها و انرژی مستهلک شده این رخداد، مطالعه کرده ­اند. برای محاسبه این نیرو و میزان انرژی آن، مطالعات عددی نیاز به داشتن یک المان مجازی دارد که شامل فنر و یک المان فاصله است و به صورت متوالی با یکدیگر به محل اتصال دو جسم مورد مطالعه متصل می‏ شود. روابط ریاضی متعددی برای محاسبه دقیق و واقعی تر نیروی وارده و انرژی آن ارائه شده است. در این پژوهش، با استفاده از یک رابطه جدید در محاسبه ضریب میرایی، میزان تاثیرات ضریب استرداد بررسی شده و مقدار بهینه ای بر پایه این ضریب ارائه شده است.

Investigation of Impact in Dissipated Energy during Earthquake on Concrete Bridges by Having Separation Distance

Undoubtedly, bridges have substantially effect in metropolitan areas and are usually built to connect between two roads in order to decrease traffic. Pounding, is one of the important parameters to design different bridges as this structures should be controlled during seismic excitation to provide safety conditions in order to organize and support unpredictable situations. During very strong earthquake, bridges may experience large horizontal relative displacement, which may lead to pounding if sufficient gap size is not considered between adjacent slabs of bridge. Insufficient separation distance is naturally caused to collide between two slabs and, subsequently, stiffness of bridge is decreased and finally, collapse is occurred. In order to determine impact force and also absorption energy during collision, many researchers have demonstrated different theories and also suggested various equations by using impact velocity before and after impact. In this study, special element is used between two slabs to determine impact force and a new equation of motion is mathematically presented to calculate impact ding ratio focusing on coefficient of restitution.