اثر تعامل دینامیکی خاک و شمع بر پل‌های دارای عرشه دال-تیر با استفاده از روش اجزای محدود

نویسندگان

1 دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اصفهان، اصفهان، ایران

doi
10.22034/tri.2025.507285.3320
چکیده

درک دقیق رفتار سازه‌ها در هنگام زلزله همواره یکی از چالش‌های مهندسان بوده است. افزایش آگاهی در این زمینه می‌تواند به بهبود مقررات و طراحی‌های ایمن‌تر منجر شود. یکی از مهم‌ترین گام‌ها در درک این رفتار، فهم رفتار خاک و سازه در هنگام زلزله است. خاک به دلیل رفتار غیرخطی خود، پاسخ لرزه‌ای سازه را تغییر داده و حرکت خاک تحت تأثیر وجود سازه قرار می‌گیرد. تأثیر پاسخ سازه بر رفتار غیرخطی خاک و به‌طور متقابل، نوع پاسخ و رفتار لایه خاک زیربنایی در حضور سازه، پدیده‌ای به نام تعامل خاک-سازه را شکل می‌دهد. اثرات تعامل خاک-سازه و اهمیت تغییرات در پاسخ لرزه‌ای سازه از طریق تحلیل این مجموعه رفتاری عموماً قابل چشم‌پوشی نیست. این اثرات ممکن است باعث افزایش یا کاهش پاسخ لرزه‌ای سازه یا دیگر پارامترهای لرزه‌ای ناشی از نیروی زلزله شوند. همچنین این امکان وجود دارد که با وقوع این تغییرات، توزیع نیرو در اعضای سیستم مقاومت جانبی نیز تغییر کرده (کاهش یا افزایش یابد) و بر ایمنی، کارایی یا دوام آنها تأثیر بگذارد. در این مطالعه، اثر تعامل دینامیکی خاک و شمع بر پل‌های دارای عرشه دال-تیر با استفاده از روش اجزای محدود مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، با استفاده از نرم‌افزار اجزای محدود آباکوس، یک پل با عرشه دال بتن‌آرمه و فونداسیون عمیق، با در نظر گرفتن و بدون در نظر گرفتن اثرات تعامل بررسی شده است. در این پژوهش، تنش‌ها، کرنش‌ها، جابجایی‌ها و شتاب‌های عرشه پل مطالعه شدند. نتایج نشان داد که در نظر گرفتن تعامل خاک و شمع (PI)، تنش ماکزیمم مجموعه پل در مدل مورد مطالعه را افزایش داده است. با این حال، بررسی‌های دقیق‌تر نشان داد که تعامل خاک و سازه باعث کاهش تنش در عرشه و فونداسیون پل و افزایش میزان تنش در پشت شمع و گروه شمع‌ها می‌شود.