بهسازي لرزه‌اي يك پل موجود با استفاده از تجهيزات مستهلك كننده انرژي

در اين مقاله به مطالعه راهكارهايي جهت بهسازي لرزه‌اي پل واقع در تقاطع غير هم‌سطح بزرگراه دوگاز با آزادراه تهران-كرج پرداخته شده است. در حد فاصل عرشه با كوله‌ها و سرستون‌هاي اين پل از نئوپرن هاي معمولي (تكيه‌گاه‌هاي لاستيكي با ميرايي بالا) استفاده شده است. با توجه به اينكه نئوپرن ها توان بالايي در استهلاك انرژي ناشي از زلزله را ندارند، به همين منظور مي‌بايست راهكارهايي جهت بهسازي لرزه‌اي پل مذكور اتخاذ شود. روش كار به‌گونه‌اي است كه ابتدا در دو مدل مجزا به بررسي و مقايسه اثرات جايگزيني تكيه‌گاه‌هاي الاستومري (مدل دوم) و تكيه‌گاه‌هاي هسته سربي (مدل سوم) به‌جاي نئوپرن ها پرداخته مي‌شود و سپس در مدلي ديگر حالتي كه عرشه با اتصالي صلب بر روي سرستون‌ها و كوله‌ها (مدل اول) قرار دارد ارزيابي مي‌شود. نتايج به‌دست‌آمده از تحليل بردارهاي ويژه حاكي از آن است كه بهره‌گيري از تكيه‌گاه‌هاي الاستومري و تكيه‌گاه‌هاي هسته سربي نسبت به مدل اول سبب مي‌شود كه اكثر انرژي ناشي از ارتعاشات در مودهايي مستهلك شود كه سازه در آنها داراي تغيير شكل‌هايي ساده است و همچنين بهره‌گيري از تكيه‌گاه‌هاي لرزه‌اي مورد بحث نسبت به مدل اول سبب مي‌شود كه از اعوجاج‌هاي پيچيده پل تا حدودي جلوگيري شود. نتايج حاصل از تحليل تاريخچه زماني غيرخطي حاكي از آن است كه در مدل اول تغيير مكان عرشه و سرستون‌ها و كوله‌ها با يكديگر برابر است و مقدار آن بسيار ناچيز مي‌باشد. اين رفتار لرزه‌اي سبب پاسخ لرزه‌اي قابل توجه سازه مي‌شود، درحالي‌كه بهره‌گيري از تكيه‌گاه‌هاي لرزه‌اي مورد بحث سبب مي‌شود كه تحت اثر زلزله، عرشه بر روي تكيه‌گاه‌هاي لرزه‌اي بلغزد كه اين رفتار لرزه‌اي سبب افزايش جذب و استهلاك انرژي در سازه مي‌شود و نيروهاي لرزه‌اي به وجود آمده در سازه را به‌صورت مستهلك شده به تكيه‌گاه‌هاي آن انتقال مي‌دهد. با توجه به نتايج مطالعه حاضر بهترين راهكار از بين گزينه‌هاي مورد بررسي، جايگزيني تكيه‌گاه‌هاي هسته سربي به جاي نئوپرن هاي معمولي پل مي‌باشد. اين عمل منجر به كاهش قابل ملاحظه نيروي برش پايه سازه نسبت به ساير مدل‌هاي مورد مطالعه مي‌شود.