بررسي اثرات مؤلفه قائم زلزله‌هاي نزديك ودور از گسل بر پل سه دهانه راه آهن

Effects of Near-Fault and Far -Fault Vertical Ground Motions on three span railway bridges

اندازه گيريهاي حركات زمين در طول زمين لرزه هاي گذشته نشان مي دهد كه شتاب قائم زلزله مي تواند به بزرگي شتاب هاي زمين لرزه در جهت افقي برسد وياحتي ممكن است در بعضي موارد از اين شتاب ها نيز تجاوز نمايد. مقاله حاضر اثر مؤلفه قائم زلزله را روي پل هاي راه آهن جعبه اي شكل سه دهانه مورد بررسي قرار داده است. نتايج تحليلها روي پل‌ها، يكبار با در نظر گرفتن اثر مؤلفه قائم و بار ديگر بدون در نظر گرفتن اثر مؤلفه قائم انجام شد و نتايج تحليلهاي در دو حالت مقايسه شدند.نتايج نشان مي دهد تغيير ميزان تقاضاي نيروي محوري ستون، تقاضاي گشتاور موجود در وسط عرشه و تقاضاي گشتاور در محل اتصال عرشه به ستون را به طور قابل ملاحظه اي به وسيله حركات قائم زلزله تشديد مي شوند. همچنين در تحليل‌هاي خطي ملاحظه گرديد كه اثر مؤلفه قائم زلزله روي سازه را مي توان به صورت جدا ومستقل از اثر مؤلفه‌هاي افقي در نظر گرفت. نتايج بدست آمده، باضوابط SDC-2006 كه براي منظور كردن اثر شتاب قائم زلزله ضريب از بار مرده بر سازه اعمال شود، مقايسه شده است. در نهايت براي در نظر گرفتن اثر مؤلفه قائم زلزله ، اعمال ضرايبي روي بارمرده در طراحي پل پيشنهاد شده است.

The Study on the Accelerometers of the past earthquake indicates that the vertical acceleration can reach values comparable to (and sometimes even higher than) the horizontal accelerations. This study investigates the effect of vertical component of earthquakes on the railway bridges with box girders cross section. Results of bridge analyses when vertical motions of earthquake are included in earthquake effects are compared to the case when vertical motions are excluded.Comparison of the results show that the vertical components of ground motions cause significant lification in the axial force demand in the columns and moment demands in the box girder at both the midspan and at the face of the joints to column. Another finding from the linear analytical study is the fact that the effect of vertical component is completely uncoupled to the horizontal effects.With the results obtained, the comparison of the results with SDC2006 suggestions shows that a unit multiplier of the dead load effect for compensation of vertical effect of earthquake. Finally, for considering the effect of an earthquakes vertical component, Dead Load Multipliers have been suggested they are used in designing bridges.