مطالعه عددی اثر چرخش انتهایی جداگرهای الاستومری بر رفتار مکانیکی آن‌ها در پل‌های انعطاف‌پذیر

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران.

2 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران.

doi
10.22060/ceej.2021.18061.6752
چکیده

در زمین لرزه­‌های سال‌های اخیر ثابت شده است که استفاده از جداگرهای الاستومری در پل‌ها، رفتار لرزه‌­ای این نوع زیر ساخت‌­های شهری را بهبود می‌­دهد. کاربرد این جداگرها در زیر عرشه ی پل‌های دهانه بلند و یا زیر ستون‌­های با ارتفاع زیاد ممکن است باعث ایجاد چرخش در جداگرهای الاستومری شود و در نتیجه بر رفتار لرزه ایی جداگرها و پل‌ها اثر گذارد. رفتار این جداگر­ها تحت بارگذاری خالص (فشار، برش، خمش) و یا ترکیب فشار برش در سطوح مختلف مطالعه شده است، لیکن مطالعات اندکی به بررسی رفتار این جداگرها تحت ترکیب بارگذاری که شامل چرخش نیز باشد، پرداخته است. در این مطالعه با استفاده از یک مدل مکانیکی دو بعدی از جداگرهای الاستومری، رفتار آن‌ها تحت اثر همزمان فشار، برش و چرخش بررسی شده است. این مدل مکانیکی شامل سه لایه از فنرهای محوری با رفتار هیسترزیس غیرخطی است که نقش توزیع تغییر شکل‌های خمشی و فشاری را بر عهده دارند. مقایسه نتایج آنالیز خمشی استاتیکی مدل با مطالعات آزمایشگاهی نشان از تطابق مناسب آن دارد. نتایج نشان می‌دهد که تغییرات سختی چرخشی با میزان بار فشاری نسبت مستقیم و با تغییر شکل برشی نسبتی معکوس دارد. همچنین وجود چرخش در جداگرهای الاستومری سبب تغییرات قابل ملاحظه‌­ای بر مقدار نیروی برشی بحرانی می‌­باشد.