اثر شعاع انحنا بر ارزيابي احتمالاتي لرزه اي پل هاي قوسي عرشه باكس بتن آرمه با استفاده از شبيه سازي مونت كارلو تحت تحريكات سه جهته زلزله هاي نزديك گسل

Effect of curvature radius on probabilistic evaluation of seismic horizontally Curves RC Box girder bridges using Monte Carlo simulation under threedimensional excitations under Near-Field Earthquakes

همواره آسيب پذيري پل‌هاي قوسي با توجه به شرايط هندسي خاص و رفتار متفاوتي كه نسبت به پل هاي مستقيم در جريان زلزله از خود نشان دادند، از اهميت ويژه اي برخوردارند. لذا در اين مقاله به بررسي تاثير شعاع انحناهاي مختلف بر احتمال آسيب پذيري لرزه اي پل هاي قوسي چندقابي عرشه باكس بتن آرمه و مقايسه آن با پل مستقيم پرداخته شد. ميزان آسيب پذيري پلهاي قوسي به صورت سه بعدي تحت تحريكات چندگانه (با در نظر گيري مولفه قائم زلزله ) ركوردهاي نزديك گسل مورد ارزيابي قرار گرفت. مدلهاي پل در 5 شعاع مختلف تحت 80 ركورد زلزله با در نظر گيري كليه عدم قطعت‌هاي تقاضا ( 14 عدم قطعيت ذاتي پل به همراه عدم قطعيت زلزله) و همچنين عدم قطعيت هاي ظرفيت، تحليل دنياميكي غيرخطي گرديد. با استفاده از تكنيك لاتين هايپركيوب از ميان تمام پلهاي اين كلاس، 10 هندسي كاملا تصادفي كه نماينده وضعيت هندسي كل جمعيت آماري پلهاي عرشه باكس بتن آرمه كاليفرنيا است، براي هر شعاع پل انتخاب گرديد. در انتها با انجام تحليل هاي ديناميكي غيرخطي، منحني شكنندگي مولفه هاي مختلف پل ترسيم گرديد و اثر انحنا پل بر آسيب پذيري اجزاي مختلف پل مورد بررسي قرار گرفت. سپس با مقايسه تقاضا با ظرفيت اجزاي مختلف پل، با استفاده از شبيه سازي مونت كارلو، احتمال خسارت لرزه اي كل سيستم پل تخمين زده شد.

Curved bridges exhibit complicated responses in the course of an earthquake, due to their distinctive geometric status. Thereby in this study, the effect of different curvature radii on the seismic damage probability of curved multiframe concrete box-girder bridges was investigated and compared to straight bridge. Three-dimensional probabilistic seismic vulnerability of the curved multi-frame concrete box-girder bridges was delved in the near-fault events subjected to three-directional ground motion excitations (considering vertical component of earthquake). Bridge models were analyzed in 5 different radii subjected to 80 near-fault earthquake records and taking into account all demand uncertainties (14 uncertainties inherent of bridge, along with the earthquake uncertainty) as well as capacity uncertainties. Of all the bridges of this class, a total of 10 completely random geometries, representing geometric status of entire statistical population of curved box-girder bridges in California, were selected for each of the six bridge radii using the Latin- Hypercube Sampling technique. Having performed nonlinear dynamic analyses, the fragility curve of each bridge component was plotted, and the curvature effect on the vulnerability of various bridge components was investigated. Thereby, comparing seismic demand with the capacity of components through Monte Carlo simulation strategy, damage probability of the bridge system was estimated.