بررسی تاثیر زاویه قوس در پلان بر رفتار لرزه ای و خصوصیات سازه ای عرشه و پایه های پل های بتن مسلح

پل های نامنظم به دلیل اختلاف ارتفاع پایه ها، زاویه دار بودن عرشه با کوله و یا قوسی بودن عرشه تحت تحریکات ناشی از زلزله رفتار پیچیده دینامیکی دارند که موجب می شود میزان و نوع آسیب ناشی از زلزله در آنها متفاوت باشد و دو پارامتر زاویه قوس و ارتفاع پایه ها از عوامل بسیار مهم در تحلیل لرزه ای پل های قوسی هستند. در این مقاله اثر زاویه قوس در پلان بر آسیب پذیری لرزه ای پل های بتن آرمه بررسی شده و 8 پل با زوایای قوس متفاوت در نرم افزار csi bridge طراحی و مدل سازی شدند و سپس با اعمال 8 شتاب نگاشت همپایه شده مختلف تحلیل دینامیکی غیرخطی صورت گرفت و میزان دوران مفصل خمیری، برش پایه و جابجایی عرشه در دو جهت طولی و عرضی بدست آمدند. نتایج بدست آمده نشان داد که با افزایش زاویه قوس از صفر به 105 درجه، میزان دوران مفصل خمیری ستون ها تا 16 درصد افزایش یافت. ضمنا پل مستقیم و پل های قوسی تا زاویه قوس 75 درجه در سطح عملکرد قابلیت استفاده بی وقفه قرار گرفتند اما پل های با زاویه قوس 90 و 105 درجه، در سطح عملکرد ایمنی جانی قرار داشتند. میزان برش پایه در پل های دارای قوس در پلان نیز از مقادیر مربوطه در پل مستقیم بالاتر بود و بیشترین برش پایه در پل با زاویه 75 درجه به میزان 33 درصد افزایش بیش از پل مستقیم بود.

effect of arc angle in plan on seismic behavior and structural characteristics of deck and pillar of reinforced concrete bridges

irregular bridges are bridges that have a complicated dynamic behavior due to differences in the height of the columns, the angularity of the deck with an abutment or the horizontally curved bridges under earthquake, which caused the magnitude and type of damage by the earthquake in them is different. two parameters of the arc angle and the height of the bases are important factors in the seismic analysis of horizontally curved bridges. in this paper, the effect of the arc angle on the seismic vulnerability of horizontally curved reinforced concrete bridges was studied. for this purpose, 8 bridges with different arc angles (0, 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105 degrees) were designed and simulated in csibridge software and then were analyzed as nonlinear dynamic with 8 different earthquake records named northridge, loma perieta, landesr, kocaeli, imperial valley and cape mendocino. the effect of the arc angles on performance parameters such as the amount of rotation of plastic hinge, base shear and deck displacement in two directions of longitudinal and transverse directions were investigated. the results showed that by increasing the arc angle from zero to 105 degree, the amount of rotation of plastic hinges of the columns were increased by 16% compared to the straight bridge. and also the results showed that the performance level of straight bridges and arch bridges up to an angle of 75 degrees was categorized in the immediate occupancy level (io), but the bridges with angles of 90 and 105 degree were categorized at the life safety level (ls). also, the study of the effect of the arc angle on the base shear indicated that the maximum base shear was obtained at 75 degree with a 33% increase compared to the straight bridge.