مقاومسازي لرز ه اي پلهاي قوسي مصالح بنايي به روش پستنيدگي با استفاده از روش المان مجزا

Seismic Rehabilitation of Masonry Arch Bridges Using Post-Tensioning Method

تحليل جامع سازه هاي مصالح بنايي )از جمله بناهاي تاريخي مانند پل هاي قوسي( چالش هاي مهمي را در مقابل مهندسان طراح ايجاد ميكند كه شايد بتوان اين چالش ها را به پيچيدگي هاي الگوهاي خاص رفتاري به دليل وجود ناپيوستگي ها و نيز تكنيك هاي ساخت و سازسنتي آنان نسبت داد. در واحد هاي مصالح بنايي، بخش مهمي از تغييرشكلها به خاطر حركت احتمالي بين بلو كهاي تشكيل دهنده سازه ميباشد. روش تحليلي المان مجزا، براساس نمايش صريح بلوك ها و درز ها، ابزار عددي قدرتمندي است كه ميتواند بيشتر به جزييات اجزاي معماري سازه هاي مصالح بنايي بپردازد. در اين تحقيق، كاربرد روش المان مجزا در محيط هاي ناپيوسته متشكل از مصالح بنايي مورد مطالعه قرار ميگيرد كه در آن از برنامه سه بعدي 3DEC استفاده شده است. بدين منظور و در ابتدا براي كسب اطمينان از عملكرد برنامه و تبيين رفتار مصالح بنايي در مد لهاي عددي المان مجزا، به حل و مقايسه نتايج مثا لهاي مختلف1 مصالح بنايي و سپس به مدل اصلي پل قوسي پرداخته مي شود. در اين تحقيق، با مطالعه عددي رفتارلرزه اي قوس هاي مصالح بنايي سنگي در يك مدل المان مجزا )با استفاده از تحليلهاي تاريخچه زماني( پاسخهاي سازه اي به دست آمده و فرآيند خرابي به شكل مناسبي شبيهسازي شده است. در اين شبيهسازي با يك رويكردكلي به بررسي اثر زلزله بر روي قوسهاي مزبور و نحوه بروز خرابي در آنها پرداخته ميشود. يكي از شيوه هاي رايج بهسازي رفتار در شيبهاي سنگي و تونل ها استفاده از تكنيك پس تنيدگي است. در اين مقاله، ضمن بررسي امكان استفاده از اين تكنيك براي مقاومسازي لرزه اي پل هاي قوسي مصالح بنايي، ميزان كارايي آن براي اين پل ها مورد مطالعه قرار گرفته است. نتايج حاصل از تحليل هاي روش المان مجزا بيانگر قابليت مناسب اين روش براي مقاومسازي لر زه اي پل هاي قوسي مصالح بنايي است.

Comprehensive Analysis of masonry structures (e.g, arch bridges as historical monuments) makes important challenges for design engineers, thanks to complexities of behavioral patterns of discontinuities as well traditional construction techniques. Main portion of deformations in masonry units is due to probable movements between masonry blocks. Discrete Element Method (DEM), based on explicit presentation of blocks and joints, is a powerful numerical tool which is able to consider more details on architectural elements of masonry structures. In this research, using 3DEC program, application of DEM in analysis of masonry discontinuous domains is studied. To verify the program, the behavior of some simple structural systems as well as that of some real structures is studied and then, main model of arch bridge is analyzed. In this research, using numerical studies of seismic behavior of masonry arch bridges, time-histories of structure response are obtained to be used in simulation of failure process of structure. Post-tensioning method, as one of the common methods in rehabilitation of slopes and tunnels, is proposed for seismic rehabilitation of masonry arch bridges. The results of this research show the suitability of the proposed method for seismic rehabilitation of masonry arch bridges.