ارزيابي رفتار لرزه اي ستون هاي بتني توخالي تحت بارهاي هم زمان محوري و لنگر خمشي دو محوره

Seismic evaluation of hollow RC columns under simultaneous axial and bilateral Loads

ستون هاي بتن آرمه توخالي كه عمده استفاده آن ها در پايه پل هاي بلند مي باشد، در عمل بسيار مورد استفاده قرار مي‌گيرند. مزيت اين نوع پايه ها، مقطع كاهش يافته آن ها مي باشد. اين امر منجر به كاهش پاسخ اينرسي سازه و كاهش تمايل به ترك خوردگي در سنين اوليه، ناشي از تغييرات دمايي هيدراتاسيون مي شود. ستون هاي با مقطع توخالي براي نسبت مقاومت و سختي به وزن، مقدار بهينه اي را براي مناطق لرزه اي ارائه داده و مشاركت جرم ستون در پاسخ لرزه اي را كاهش مي دهد. ستون هاي سنگين بلند منجر به ايجاد لنگرهاي لرزه اي قابل توجه ناشي از پاسخ اينرسي وزن خود سازه مي شوند. تعدادي ازستون‌هاي پل هاي بتن آرمه به شدت در زلزله ونچووان چين در سال 2008 آسيب ديدند. تأمين آرماتورگذاري مؤثر در مقاطع توخالي نيازمند تأمين مقاومت جانبي بوده كه متأثر از آرماتور عرضي بوده و بسيار حائز اهميت مي باشد. در كد طراحي لرزه¬اي چين براي پايه پل ها در حال حاضر، عملكرد لرزه اي ستونها براساس آزمايش بارگذاري چرخه اي يك طرفه تعيين شده و به طور مستقل در دو جهت طراحي مي‌شوند. وقتي پل ها تحت تحريك زمين‌لرزه قرار مي گيرند، اكثر ستون ها كه عمده ي آن ها ستون هاي با ارتفاع متوسط و بلند مي باشند، تحت نيروي محوري و خمش دو محوره قرار مي گيرند. اين امر منجر به خرابي هاي غير قابل پيش بيني در عمل مي شود. در اين پايان نامه يك ستون بتن آرمه با مقطع توخالي در نرم افزار اجزاي محدود ATENA تحت خمش دو محوره ابتدا صحت سنجي شده سپس با اعمال سطوح مختلف نيروي محوري، دياگرم اندركنش حول محورهاي اصلي ترسيم و مقدار ضريب آلفا تحت خمش دو محوره محاسبه مي شود.

Hollow reinforced concrete (RC) bridge columns of rectangular cross section, especially for bridges with high elevation columns, have been widely used in practice. They have the advantage of reduced concrete mass, thus reducing the inertial response of the bridge piers and the tendency for thermally-induced cracking at an early age resulting from heat-of-hydration temperature variations. Hollow section columns offer an optimal strength/mass ratio and stiffness/mass ratio for bridges in seismic regions and reduce the mass contribution of the column to seismic response. Tall heavy columns may also develop significant seismic moments as a result of self-weight inertial response. Some RC bridge columns were severely damaged in the 2008 Wenchuan earthquake in China. Providing effective reinforcing in hollow sections requires lateral resistance provision by transverse rebar which is very important.¬In China design codes for bridge piers, seismic performance has been defined according to unidirectional cyclic loading and design independently at each direction. During earthquake excitations, most of the bridge columns including medium and high rise piers are under bilateral moment. This circumstance results in unexpected damages. In this dissertation a hollow RC columns under bilateral moment firstly, has been verified in ATENA finite element software and then, interaction of the principle moments presented by applying different axial loads levels and finally the alpha coefficient calculated.