مقاله و تحقیق دانشجویی

توضیحات :

ادبیات نظری تحقیق اثر زلزله هاي بزرگ برپل ها در 31 صفحه در قالب Word قابل ویرایش.

بخشی از متن :

اثر زلزله هاي بزرگ برپل ها

زلزله نورثريچ كاليفرنيا، در سال 1994 زلزله‌ای به‌شدت 7/6 ریشتر منطقه نورثریچ كاليفرنيا را لرزاند و باعث به وجود آوردن خساراتی وحشتناک به بزرگراه‌ها ساختمان ها و پل ها شد بسياري از پل ها به خاطر ضعف در طراحي لرزه اي فرو ريختند گسل ها باعث جابجايي زمين و پايه ها شدند كه اين عامل منجر به سقوط بسياري از پل ها شد. پل كادلاك در نورثریچ آمریکا در سال 1991 با استفاده از شمع های بزرگ درجاریز در اطراف هر دو کوله خود برای جلوگیری از حرکت عرضی مقاوم سازی شده بود. پاي ستون تا حدي بوسيله مهارهاي سنگي مقاوم سازي شده بودند، جهت تقویت سرستون ها از غلاف های فولادی استفاده شده بود آسیب ديدگي اين پل در هنگام زلزله ی نورثریچ نسبتاً جزئی بود و به جز نشست پشتی کوله ها و نشست دال معبر خسارات جدی سازه ای نداشت. دليل اصلي آسیب های وارده بر این پل به علت نوع خاک و انحراف زیاد پل بود. پل بتني سينگا در دهه ی 1960 در نورثريج ساخته شده بود. در اين زلزله ستون های غیر شکل پذیر این پل در برش خسارت دیدند و تحت اثر وزن پل فرو ریختند [2].

زمين لرزه كوبه ژاپن، دقیقاً یک سال بعد از زلزله نورثریچ زلزله ديگري رخ داد زمین‌لرزه کوبه یا زمین‌لرزه بزرگ هانشین^[1]، زمین‌لرزه‌ای بود با بزرگای گشتاوری 8/6 یا با بزرگی 3/7 درجه در مقیاس ریشتر، که در ۱۷ ژانویه ۱۹۹۵ در ساعت ۵:۴۶ صبح شهر کوبه در ژاپن را به مدت 20 ثانیه لرزاند و در هم کوبید. این زمین‌لرزه یکی از بدترین رویدادهای طبیعی در ژاپن بود که خسارات شدیدی به بار آورد و باعث خرابی بسیاری از پل‌ها و سازه‌های دیگر شد. تخريب گسترده ستون پل هاي فولادي كه براي اولين بار در جهان رخ داد باعث تعجب همگان شد، تا قبل از وقوع زلزله كوبه بسياري از مهندسين تصور مي كردند كه پل هاي با روسازه فولادي به دليل جرم كمتر روسازه حتي اگر زير سازه هاي آنها غير شكل پذير باشند در مقايسه با پل هاي با روسازه هاي بتن مسلح در برابر زلزله ايمن هستند. اين گزارش خوشبختانه طي زلزله كوبه، با وقوع شكستگي و فروريختگي تعداد زيادي از پايه هاي بتن مسلح كه رو سازه فولادي بر رويشان قرار داشت نادرستي خود را نشان داد. يكي از پل هاي آسيب ديده در کوبه ژاپن پل فاك^[2] بود، در اثر زلزله تمامي پایه های بتن مسلح دچار آسیب های خمشی تا برشی در میانه ارتفاع (جایی که تعدادی از میلگردهای طولی بدون طول مهاری کافی قطع شده بودند) گردیدند. میزان حرکت زمین بزرگ تر از حرکت در نظر گرفته در طراحی بود. حرکت قوی در امتداد قائم نیز مشاهده شد. پایه های فولادی دچار کمانش موضعی در جان و بال مقطع مستطیلی ناشی از نیروی افقی زلزله شدند، سپس خرابی در جوش گوشه اتفاق افتاد و عرشه با کاهش مقاومت عمودی پایه ها نشست کرد. به علت عملكرد ضعيف نشيمن گاهها آسيب هاي بسياري به روسازه وارد شد. مطالعات نشان داد که نیاز شکل پذیری در پایه پل از نیاز شکل پذیری سیستم بیشتر بوده و به این ترتیب ضعف سازه ای به همراه اثرات مستقیم، گسیختگی را برای پل رقم زد. دلیل اصلی خرابی پل فاك ظرفیت برشی کم ستون ها، روانگرایی خاک و گسترش جانبی زمین بود. شکست برشی ستون ها در ناحیه با طول گیرایی ناکافی میلگردها و همین طور به دلیل مقدار خاموت ناکافی در این ناحیه اتفاق افتاد. در تصوير (2-1) نمايي از تخريب ستون پل فاك و در تصوير (2-2) مكانيسم خرابي اين پل از لحظه وقوع آسيب هاي كوچك تا زمان تخريب كامل پايه نشان داده شده است [1].

سه مساله مهم در طراحی و ضعف این پل وجود داشت :

- تنش برشی مجاز بیش از حد بر آورده شده می باشد. تنش برشی مجاز مورد نیاز در آیین نامه هاي اخیر کمتر از %60 مقدار بکار رفته در طراحی این پل است.

- طول مهاري ناکافی میلگرد هاي طولی قطع شده در میانه ارتفاع

- مقدار خاموت ناکافی

[1] Great Hanshin earthquake

Fukae Bridge¹