بررسی اثر مولفه قائم زلزله‌ حوزه نزدیک بر رفتار لرزه‌ای پل‌های جداسازی شده

در آیین‌نامه‌های طراحی پل نظیر آشتو رابطه مستقیم و صریحی برای لحاظ نمودن اثرات مولفه قائم زلزله در طراحی تکیه‌گاه‌های الاستومری ارائه نشده است. در عوض آشتو در راهنمای طراحی جداگرهای لرزه‌ای خود برای لحاظ نمودن مولفه قائم زلزله بدون در نظر گرفتن شتاب مولفه قائم، نوع خاک، فاصله تا گسل و...، افزایش و کاهش مقدار بار مرده به میزان 20 درصد را پیشنهاد می‌کند. درصورتی‌که در نواحی نزدیک گسل، مولفه قائم زلزله شدید بوده و باعث افزایش قابل‌توجه پاسخ‌ها در پل می‌شود. در این مطالعه به‌صورت موردی پل طبقاتی صدر تحت اثر مولفه قائم تعدادی شتاب‌نگاشت زلزله دارای خصوصیات نزدیک گسل قرار گرفته است و تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی برای هر یک از آنها انجام شده است. نتایج نشان می‌دهد مولفه قائم زلزله در نواحی نزدیک گسل باعث افزایش قابل‌توجه پاسخ اعضای پل نظیر افزایش حداکثر نیروی محوری پایه‌های پل، شتاب عرشه، برش و لنگر خمشی در مقطع عرضی عرشه می‌شود و بیشتر از مقدار افزایش یا کاهش 20 درصدی بار مرده مد نظر آیین‌نامه است. برای بررسی رفتار جداسازهای لرزه‌ای ناشی از ازدیاد نیروی فشاری تحت اثر مولفه قائم زلزله، مدلی ساده از جداسازها که قابلیت لحاظ نمودن تغییرات سختی در راستای قائم و افقی و انجام تحلیل پایداری کمانشی را دارا می‌باشد تهیه شد. نتایج نشان می‌دهد افزایش نیروی محوری فشاری باعث کاهش سختی جانبی جداسازها می‌شود و افزایش جابه‌جایی جانبی باعث افزایش تغییر شکل محوری جداساز شده و همچنین منحنی چرخه‌ای نیرو-‌جابه‌جایی جداسازها دچار کاهش سختی و مقاومت جانبی می‌شود. علاوه بر آن، روابط معمول در محاسبه ظرفیت کمانشی جداگرها تا حدودی دست بالاست و استفاده از مدل‌های تحلیل کمانشی ارجحیت دارد. برای کاهش اثرات مولفه قائم زلزله در سازه‌های جداسازی شده، جداسازی سه‌بعدی از طریق ایجاد هم‌زمان انعطاف‌پذیری قائم و افقی در جداسازها پیشنهاد شده است. نتایج نشان می‌دهد کاهش پاسخ پل نظیر شتاب قائم وسط دهانه، برش و لنگر خمشی عرشه با کاهش سختی قائم جداسازها روند نزولی دارد.