توسعه منحني هاي شكنندگي و قابليت اعتماد و ارزيابي آسيب‌پذيري لرزهﺍي پل بتني تلهﺯنگ

Development of Fragility and Reliability Curves and Seismic Vulnerability Evaluation of Talehzang Concrete Bridge

پل ها به طور بالقوه از آسيبﭘذيرترين سازهﻫاي موجود در سيستم هاي شهري و بزرگراه ي در حين زلزله‌اند. بديهي است كه كارايي لرزهﺍي سيستم هاي حمل و نقل از جمله پل ها نقش كليدي در مديريت بحران زلزله ايفا مي‌كنند. از اين رو ضرورت ارزيابي هر دو جنبه كاربردي و فيزيكي سازه پل ها مهم است. جنبه فيزيكي كارآيي لرزهﺍي پل ها توسط توابع شكنندگي لرزهﺍي (منحني هاي شكنندگي) يا ماتريس هاي احتمال خسارت تجهيزات حمل و نقل ارزيابي ميﺷوند. احتمال خسارت سازﻩاي به سبب سطوح مختلف جنبش لرزﻩاي زمين، توسط منحني هاي شكنندگي بيان ميﮔردد. در اين پژوهش نحوه تهيه منحني هاي شكنندگي پلها توسعه داده شده و براي ارزيابي از عملكرد بهينه چنين منحني هايي، آسيبﭘذيري لرزهﺍي يك پل پيش‌تنيده راه آهن به طول 215 متر و به طور كامل، توسط اين چنين منحني هاي شكنندگي و با كمك نرم ﺍفزار اپن سيز1، به صورت 100% سه بعدي المان محدود غير خطي مورد بررسي قرار گرفته است. براي مطالعه نتايج تحليل، يك بسته نرمﺍفزاري در متلب 2 تهيه شده است. مدلسازي كامل پل با استفاده از مدلهاي غيرخطي سه بعدي و شش مولفهﺍي، به همراه مدلسازي كامل رفتار كولهﻫا، بالشتك ها، اثر سقوط عرشه از روي نشيمن و اندركنش غير خطي خاك - سازه از مزيتهاي اين پژوهش نسبت به كارهاي مشابه است. مطالعه روي منحني هاي شاخص قابليت اعتماد سازهﺍي از ديگر بخش هاي اين پژوهش است كه اين منحني ها براي اولين بار ارائه ميﺷوند. در نهايت روش و نحوه ارزيابي انجام شده جمعﺑندي و نتايج در قالب منحني هاي آسيب‌پذيري و قابليت اعتماد سازهﺍي براي دو شاخص خسارت معتبر ارائه و مقايسه شدهﺍند

Bridges are potentially one of the most seismically vulnerable structures in the highway system during earthquake events. It is known that the seismic performance of transportation systems plays a key role in the post-earthquake emergency management. Hence, it is necessary to evaluate both physical and functional aspects of bridge structures. The physical aspects of the seismic performance of bridges are evaluated by seismic fragility functions or damage probability matrices of transportation facilities. The fragility curves represent the probability of structural damage due to various levels of ground shaking. The fragility curve describes a relationship between a ground motion and a level of damage. In this paper, the fragility curves (F.C) are developed. The vulnerability of a railway prestreed concrete bridge is assessed using fragility curves derived from dynamic nonlinear finite element analysis. A software package is developed in MATLAB to study the results obtained. Modeling of the bridge using 3D nonlinear models and modeling of abutments, bearings, effect of falling of girder on its bearings, and nonlinear interaction of soil-structure are some of the advantages of this research compared to previous ones. Reliability curves developed in this study are unique in their own kind. The proposed method as well as the results are presented in the form of vulnerability and structural reliability relations based on two damage functions.