بررسي توزيع فضايي زلزله بر منحني هاي شكنندگي اجزاي پل هاي بزرگراهي با نشيمن مورب در حوزه دور و نزديك زلزله

Effect of Ground Motion Spatial Distribution on the Fragility of Skewed Highway Bridge Components under Far-field and Near-field Ground Motions

در اين مطالعه، اثر عدم قطعيت زاويه برخورد زلزله به سازه در افزايش تقاضاي مهندسي اجزاي پل هاي بزرگراهي مورد بررسي قرار گرفت. بدين منظور، تحليل هاي ديناميك غيرخطي با استفاده از 80 شتاب نگاشت (40 شتاب نگاشت حوزه نزديك و 40 شتاب نگاشت حوزه دور) در 12 جهت مختلف (از صفر تا 180 درجه) بر مدل هاي عددي پل هاي با نشيمن مورب (از صفر تا 60 درجه) انجام گرفت. اجزاي منحني هاي شكنندگي به دست آمد و پاسخ فوق با نتايج تحليل با اعمال زلزله در راستاهاي اصلي مقايسه گرديد. ميزان اختلاف تا 65% مشاهده شد. همچنين، با استفاده از دوران محورهاي دريافت پاسخ، تقاضاي ايجاد شده در راستاهاي مختلف صفحه (از صفر تا 360 درجه) محاسبه شد تا اثر دوران محور دريافت پاسخ بر پاسخ پل بررسي گردد. نتايج نشان داد كه بين شدت هاي نظير زلزله در احتمال خرابي 50% در ستون پل، در حالتي كه زلزله در راستاهاي مختلف به سازه اعمال شود و محور دريافت پاسخ براي ثبت بيشينه پاسخ دوران داده شود، با حالتي كه راستاي اعمال زلزله و ثبت تقاضا منطبق بر محورهاي طولي و عرضي پل باشد، 39% اختلاف وجود دارد. همچنين، اين اختلاف، با افزايش زاويه نشيمن مورب پل رابطه مستقيم دارد.

The aim of this study was to determine the effects of uncertainty of incident angle on maximum values of engineering demand parameters (EDPs) in highway bridges. Thus، 80 ground motion pairs (40 far-field and 40 near-field ground motion pairs) are imposed on numerical models of a set of skewed bridges (0 to 60 degrees) in 12 various directions (0 to 180 degrees) by performing non-linear dynamic analyses. The components of fragility curves were obtained and compared to the results of the imposed excitations in the principal directions. The difference was up to 65%. Also، using rotation of response axes، the created demands in different directions (0 t0 360 degrees) were calculated to investigate the effect of rotation of response axis on bridge reponse. Results showed that there is 39% between excitation intensities in 50% failure probability in bridge column، when excitation is in different directions on the structure and the response axis is rotated to record maximum response، and the case where direction of imposing the excitation and recording demand correspond to longitudinal and transverse directions of the bridge. Also، this difference has direct relationship with increase of skew angle of the bridge.