ضريب رفتار پلهاي بتني با سيستم جداسازي لرزه اي

Study of Response Modification Factor in Concrete Bridges with Seismic Isolation System

يكي از پارامترهاي مهم در طراحي لرزه اي سازه ها، مسيله شكل پذيري و قابليت استهلاك انرژي است كه با ورود سازه به ناحيه غيرخطي ظاهر مي شود. در طراحي به روشهاي خطي )استاتيكي وديناميكي( نيروهاي لرزه اي به ميزان R برابر كاهش داده مي شوند كه علت آن تشكيل مفاصل پلاستيك و به دنبال آن اتلاف انرژي سازه در اثر ورود به ناحيه غيرخطي است. از جمله مشكلات موجود در طراحي پلها، عدم صراحت آيين نامه در مورد نقش تكيه گاههاي جداگرهاي لرزه اي در تعيين R است، به گونه اي كه در”آيين نامه طرح پلهاي راه وراه آهن در برابر زلزله )نشريه 463 (” اشاره اي به اثر آنها در تعيين پارامتر R نشده است. از طرفي در الحاقيه آيين نامه اشتو در مورد طراحي جداسازي لرزه اي پلهاي بزرگراهي ذكر شده كه ضريب اصلاح پاسخ براي همه قسمتهاي زيرسازه، بايستي نصف مقادير ارايه شده درحالت طراحي معمولي )بدون جداسازي( باشد، ولي مقدار R نبايد كوچك تر از 50 / 1 درنظرگرفته شود. در اين رابطه، كوچك گرفتن R به علت باقيماندن سازه در حالت رفتار ارتجاعي است. در مطالعه حاضر، براي بررسي پارامتر ضريب رفتار، از پنج مدل كه اتصال روسازه به زيرسازه توسط نشيمنهاي جداگرهاي لرزه اي بوده، استفاده شده است. جداگرهاي LRB براساس آيين نامه اشتو طراحي شده اند و پارامتر ضريب رفتار آنها محاسبه شده است. بر مبناي نتايج اين تحقيق، ضريب رفتار در پلهاي جداسازي شده حدوداً نصف حالت عادي به دست آمده كه ضمن توجيه توصيه آيين نامه اشتو نشان مي دهد زيرسازه اين گونه پلها عموما الاستيك باقي مي ماند.

One of the most important factors in seismic design of structures is ductility and energy dissipation that appear with taking the structure to inelastic region. By applying the response modification factor, the seismic forces are reduced in elastic design procedure. This reduction is due to the formation of plastic hinges and energy dissipation of the structure in inelastic range. A problems in bridge design is the uncertainty in codes for defining the role of isolators in terms of R value; for example, the code No.463 has not specified the effect of isolators in R value. Besides, AASHTO guide specification for seismic isolation design, expresses that R-factor for all substructureal elements should be half of those expressed in codes for usual cases but not less than 1.50. Small value for R is due to remaining the structure in elastic range. In this study, for investigation of the R-factor, five models with an isolator connection between substructure and superstructure are developed. LRB isolators are designed according to “AASHTO guide specification for seismic isolation design”. Research results indicate that R-factors are estimated about half of the corresponding values for ordinary cases, while justifying AASHTO guide specification, it shows that the substructure of isolated bridges usually remains in elastic region.