بررسي تقاضاي لرزه اي جابه جايي پس ماند پل هاي تك ستونه بتني با المانهاي فايبر مبتني بر روش نيرو

The Assessment of Seismic Residual Displacement of Concrete One Column Bent Bridges with Forced-Based Fiber Elements

استفاده از المان هاي فايبر تير-ستون پايه نيرويي، به دليل توانايي آن در مدل سازي پلاستيسيته گسترده در طول ستون با استفاده از تنها يك المان و تعدادي نقاط انتگرال گيري بسيار مورد توجه قرار گرفته است ولي حساسيت آن به پارامترهاي مدل سازي و مدل هاي رفتاري مصالح باعث شده است تا برآورد تقاضاي لرزه اي جابه جايي پس ماند در اين روش مدل سازي از اهميت خاصي برخوردار باشد. در اين تحقيق تاثير دو روش مدل سازي با تئوري پلاستيسيته گسترده و تئوري پلاستيسيته متمركز در محل مفاصل در طول المان تير- ستون براي پايه پل در تخمين جابه جايي پس ماند تحت تاثير زلزله هاي نزديك گسل بررسي شد. در تخمين و برآورد جابه جايي پس ماند، اثر لغزش آرماتورهاي طولي ستون، تاثير پارامترهاي هندسي و مشخصات مكانيكي مصالح ارزيابي شد. با توجه به اهميت جابه جايي پس ماند به عنوان پارامتري مهم در ارزيابي كارايي سازه هاي آسيب ديده، تخمين ميزان جابه جايي پس ماند لرزه اي از اهميت خاصي برخوردار است. در اين مطالعه اثر روش هاي مختلف مدل سازي و تاثير مشخصات مصالح در برآورد جابه جايي پس ماند ارزيابي شد و در اين راستا 5 مدل مختلف بررسي گرديد و حساسيت مدل بهينه به پارامترهاي مختلف سنجيده شد. نتايج نشان مي دهد براي تخمين جابه جايي پس ماند، تئوري مدل سازي پلاستيسيته گسترده براي پايه هاي بتني پل دقت مناسبي دارد و همچنين پارامترهاي كرنش بارگذاري مجدد مدل رفتاري بتن و پارامترهاي مدلسازي المان فايبر اساس نيرويي تاثير زيادي در تخمين جابه جايي پس ماند دارند.

The force-based formulation is attractive because it can model the spread of plasticity along the length of column using only one element and a number of integration points; however، their sensitivity to modeling parameters and models of material behavior has resulted in the estimation of residual displacement seismic demand to be important in this modeling method. In this research، the effects of two theories of lumped plasticity and distributed plasticity on modeling the concrete bridge column for estimating the residual displacement in near field zones were investigated. For estimation of residual displacement، the effects of reinforcing slide، geometrical parameters، and material behavior parameters were studied. Due to the importance of residual displacement in the performance evaluation of damaged structures، estimation of residual displacement is very crucial. In this study، the effects of different modeling methods as well as material behavior parameters on estimation of residual displacement were investigated. For this purpose، five different models were studied and the sensitivity of optimum model to various parameters was evaluated. The results showed that the theory of distributed plasticity for bridge concrete column has a good accuracy for estimating the residual displacement. Reloading strain parameters of concrete behavior and forced-based beam-column fiber element modeling parameters have an important role in estimation of residual displacement.