تحلیل لرزهای پلهای کابلی خودایستا به کمک تحلیل دینامیکی غیرخطی در حوزۀ فرکانس: تأثیر گسیختگی کابلهای متوالی
نویسندگان
1 دانشگاه فرماندهی و ستاد
2 دانشگاه فرماندهی و ستاد
doi
چکیده
تجربیات ناشی از ساخت پل حاکی از آن است که بروز خرابی جزئی نظیر گسیختگی کابل در پلهای کابلی خودایستا که سازههایی مهم و گرانقیمت هستند، در زمان ساخت و حتی بهرهبرداری، ناگزیر است. با توجه به قرارگیری برخی از این پلها در مناطقی با خطر لرزهخیزی زیاد و لزوم سرویسدهی این سازهها پس از زلزله، در پژوهش حاضر تأثیر گسیختگی کابلهای متوالی بر ظرفیت لرزهای نهایی پلهای کابلی خودایستا در حوزه فرکانس بررسی شده است. برای این منظور در گام نخست پل یادبود بیل امرسون در نرمافزار اپنسیس [i] مدلسازی و پس از اعتبارسنجی، سازه تحت شدتهای مختلف زلزله سوپراستیشنهیلز [ii] تا لحظه خرابی مورد تحلیل دینامیکی غیرخطی قرار گرفت و پاسخ شتاب، سرعت و جابهجایی وسط عرشه در هر سه جهت و نوک پایه در دو جهت طولی و عرضی رصد شد. در ادامه با بهرهگیری از تبدیل فوریه نتایج در حوزه فرکانس استخراج و با استفاده از روش طیف توان پیکهای مهم فرکانسی انتخاب و با فرکانسهای اصلی پل مقایسه شد. نتایج نشان میدهد که علیرغم گسیختگی دو کابل دارای نقص، ظرفیت پل کاهش چشمگیری ندارد؛ اما با گسیختگی سه کابل دارای نقص ظرفیت لرزهای پل کاهش یافته و با تغییر محتوای فرکانسی پل باعث وقوع پیکهای فرکانسی در فرکانسهای ارتعاشی سازه میشود. همچنین در تابع انتقال مشخص شد که حساسیت پاسخ عرشه در راستای عرضی نسبت به جهتهای دیگر به علت پهنای باند وسیعتر، بیشتر است که این موضوع نشان میدهد ضوابط مربوط به کنترل و طراحی سختی پیچشی عرشه در استانداردها باید دقیقتر مورد توجه قرار گیرد. [i] OpenSees [ii] Superstition Hills