ارزیابی عملکرد لرزه‌ای پل‌های بتن‌مسلح مستقیم دارای نامنظمی به‌دلیل ارتفاع نابرابر ستون‌ها و طول نابرابر دهانه‌ها تحت اثر خوردگی کلرایدی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه سازه، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

2 استادیار، دانشکده مهندسی عمران و محیط‌زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

doi
10.48303/bese.2024.2035161.1188
چکیده

امروزه اهمیت پل‌ها، با توجه به خدمت‌رسانی آنها در سیستم حمل‌ونقل شهری و بین‌شهری، کاملاً آشکار است و نامنظم بودن ساختار پل‌ها از دیدگاه هندسی، موجب بحرانی‌تر شدن عملکرد آنها حین رخداد زلزله می‌شود. محدودیت‌های محیطی نظیر توپوگرافی محل احداث از جمله مهم‌ترین مواردی هستند که طراحی پل‌ها و ساختار آنها را به سمت نامنظمی سوق می‌دهند. از میان عوامل متعدد نامنظمی، یکی از عوامل مهم، ارتفاع نابرابر ستون‌ها بوده و طول نابرابر دهانه‌ها نیز عامل دیگری می‌باشد که در این پژوهش، هر دو مورد بررسی قرار گرفته‌اند. همچنین، خوردگی کلرایدی از شایع‌ترین عوامل محیطی است که موجب زوال خصوصیات مصالح ستون‌ها شده و تشدید آسیب‌دیدگی پل‌های بتن مسلح تحت اثر زلزله را به دنبال دارد. در این پژوهش، یک پیکربندی هندسی منظم و شش پیکربندی نامنظم پل بتن مسلح با عرشه جعبه‌ای (3 سلولی) و 4 دهانه، در نرم‌افزار CSi Bridge طراحی شد. در ادامه رفتار غیرخطی ستون‌ها با انجام آنالیز چرخه‌ای صحت‌سنجی شده و تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی با در نظر گرفتن درصد‌های گوناگون خوردگی آرماتورها در نرم‌افزار OpenSees صورت گرفت. نتایج نشان‌دهنده آن است که افزایش درصد خوردگی، موجب افزایش دریفت ستون‌ها در هر دو راستای طولی و عرضی می‌گردد. همچنین در تمامی پل‌های نامنظم، حساسیت دریفت‌ها به درصد خوردگی بیشتر شده و دریفت‌ها با نرخ سریع‌تری افزایش می‌یابند. در پل‌های نامنظم با طول نابرابر دهانه‌ها، با گذر خوردگی از مقدار 30 درصد، نرخ افزایش دریفت عرضی در تمامی این پل‌ها افزایش یافته که نسبت افزایش آن تا شش برابر نیز می‌باشد.