تاثیر جنس خاک بر پاسخ لرزه ای برشگیر پل ها به روش اجزای محدود

مقاله تاثیر جنس خاک بر پاسخ لرزه ای برشگیر پل ها به روش اجزای محدود

در مطالعه ی حاضر به بررسی تاثیر خاک بر پاسخ لرزه ای برش گیر پل ها با استفاده از روش اجزای محدود و نرم افزار abaqus پرداخته شده است. پارامترهای متغیر مورد بررسی در مطالعه ی حاضر شامل نوع اندرکنش خاک – سازه (با و بدون در نظر گرفتن اندرکنش خاک سازه)، نوع خاک (سنگ بستر، چسبنده و غیرچسبنده)، نوع زلزله (بم، طبس و منجیل) می باشد که مجموعا 9 مدل اجزای محدود شبیه سازی گردید. در انتها با توجه به خروجی های ارائه شده که شامل بیشینه تنش، نیروی برش پایه و شتاب می باشد. نتایج حاصل نشان داد در حالت بدون در نظر گرفتن اندرکنش خاک -سازه (سنگ بستر) میزان تنش ها افزایش یافته است، این در حالی است که در حالت در نظر گرفتن اندرکنش خاک - سازه برای خاک های چسبنده و غیرچسبنده این مقدار کاهش یافته است. هم چنین نوع خاک بر پاسخ برش گیرها بسیار تاثیرگذار می باشد، بطوریکه با درنظرگرفتن ساختگاه سنگ بستر مقادیر تنش های ایجاد شده نسبت به دو حالت چسبنده و غیر چسبنده بیشتر شده است.

از سوی دیگر در حالت استفاده از خاک های غیرچسبنده نسبت به حالت استفاده از خاک های چسبنده میزان تنش ها کاهش یافته است. دلیل این موضوع سختی و اصطکاک بیشتر خاک های ماسه ای نسبت به خاک های رسی می باشد که سبب شده است، امواج زلزله در داخل خاک مستهلک شوند و به سازه پل برسد. بطوریکه به عنوان مثال در حالت اعمال زلزله حوزه نزدیک بم مقدار درصد کاهش تنش برای خاک های چسبنده و غیرچسبنده نسبت به سنگ بستر به ترتیب به میزان 34.88 و 39.8 درصد، می باشد. بنابراین در تمام حالت های اعمال زلزله خاک های غیرچسبنده میزان درصد کاهش تنش ها بیشتر شده است که این بیان گر عملکرد بهتر سازه پل در خاک های غیرچسبنده می باشد. هم چنین در خاک غیرچسبنده مقادیر تنش و نیروی برش وارده نسبت به خاک چسبنده و سنگ بستر کم تر شده است. بنابراین در طراحی پل ها می بایست اثر رکوردهای حاصل از زلزله دور و نزدیک زلزله های محتمل، مورد بررسی قرار گیرد تا بدین ترتیب بتوان به صحت نتایج حاصل از تحلیل اطمینان بیش تری داشت.