درود مهمان گرامی! ثبت نام

اولين دوره مسابقات کشوري سازه هاي ماکاروني کاپ آذربايجان

کاپ آذربايجان

ثبت نام کارگاه ثبت نام مسايقات پوستر

>بستن اين پنجره<

این یک اطلاعیه همگانی است!


امتیاز موضوع:
  • 2 رأی - میانگین امتیازات: 5
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
جداگر لرزه ای و میراگر ها
#8
با عرض سلام و خدا قوت خدمت تمامی کاربران و مخصوصا عزیزانی که سوالاتی در مورد جداسازهای لرزه ای بیان فرموده بودند و این طور که متوجه شدم ظاهراً برای پروژه دانشگاهیشون بوده که اگه این طور هست حتما ایمیل بزنند مجددا تا من مطمئن بشم و فیلم های زیادی که اجرا شده و اجرا کردیم رو به جهت ارتقاء سطح کیفی ارائشون در اختیار قرار بدیم.
منظور رفع ابهامات در زمینه کاربرد این جداسازها در سازه پل ، موارد زیر را به صورت پرسش های شما و جواب های خودم ارائه میدم و اگه دوستان به هر دلیل احساس کردند جایی با مشکل روبه رو هستش حتما بیان کنند تا پاسخگو باشم :
1- در موارد استفاده از نئوپرن، به جهت تعیین نیروهای وارد بر کوله و پایه دو مدل رفتاری مجزا برای زیر سازه پل در نظر می‏گیریم تا از آن طریق حداکثر نیروهای وارد بر کوله و پایه در حین زلزله حاصل گردد .
در مدل اول فرض خواهد شد که نئوپرن روی کوله و پایه به خوبی عمل نموده و همانند یک جداگر لرزه ای رفتار خواهد نمود . در این حالت سختی حاکم در کوله و پایه ، سختی نئوپرن خواهد بود و لذا برای کوله و پایه ، تا حدود زیادی سختیهای معادل ، با هم برابر خواهند بود و در نتیجه سهم بار کوله و پایه تقریباً یکسان خواهد شد . این مدل رفتاری به جهت طراحی پايه مياني پل لحاظ خواهد گردید .
در مدل دوم فرض خواهد شد که نئوپرنها قابلیت خود را از دست می‏دهند و یا اینکه تیرها بر روی نئوپرنها خواهند لغزید که توسط مهارکننده های تعبیه شده بر روی کوله ها مهار خواهند شد . در این حالت نیروهای وارد بر کوله و پایه بدون لحاظ کردن نئوپرنها و با در نظر گرفتن سختی کوله و پایه محاسبه می گردد . واضح است که به خاطر سختی زیاد کوله نسبت به پایه در این حالت باربری لرزه ای پايه نسبت به کوله ناچیز است . از این مدل رفتاری زیر سازه برای تعیین نیروی زلزله وارد بر کوله استفاده خواهد شد .
در صورت استفاده از جداگرهای لرزه‏ای ، نحوه توزیع سختی و نیروی زلزله بین پایه‏های پل به چه صورت خواهد بود ؟ و آیا امکان حذف فرض دوم وجود خواهد داشت؟
مدل رفتاري جداگر لرزه اي هميشه براساس فرض اول مي باشد و بدليل پايداري جداگر درزلزله هاي بزرگ و پس از آن فرض دوم منتفي ميباشد.
2- میزان جابجائی عرشه پل بر اثر تغییرمکان ناشی از زلزله با توجه به افزایش این جابجائی ناشی از کاربرد جداگرهای لرزه‏ای بیش از حد نخواهد بود و برای جلوگیری از سقوط عرشه‏های با دهانه‏های مفصلی نیاز به چه تمهیداتی می‏باشد؟
چون در طراحي جداگرها مسئله پايداري آنها در برابر بارجانبي زلزله حداكثر كنترل مي شود، درهنگام وقوع زلزله عرشه سقوط نخواهد نمود و كاربري اين پلها بدون وقفه (operational)خواهد بود و نياز به مهار يا ضامن نمي باشد. اما در برخي از پروژه ها بخاطر اطمينان طراح از مهار(ضربه گير) استفاده ميشود.

3- در طراحی نئوپرنها مسائل زیر را در نظر گرفته می‏شود :
انبساط يا انقباض كل تير بر اثر تغییرات دمای محیط ، مقایسه تنش فشاری وارد بر نئوپرن با تنش مجاز فشاری آن ، كنترل تغييرمكان نسبي حداكثر نئوپرن ، كنترل لغزش شاهتير تحت بار ترمز ، کنترل كفايت بالشتك براي تأمين دوران انتهايي و عوامل مؤثر در طرح جداسازهای لرزه‏ای و مراحل این طراحی به چه صورت می‏باشد؟
در حالت كلي طراحي جداسازي لرزه اي به كمك دو عامل زير موجب كاهش پاسخ سازه ها ي در معرض زلزله ميشود؛
1- افزايش دوره تناوب اصلي
2- افزايش ميرايي نسبي(استهلاك انرژي)
براي طراحي پلها بدليل محدوديت جابجايي ، اثر افزايش دوره تناوب در اكثر پروژه ها كم مي باشد. اما اثر افزايش ميرايي در پلها نسبت به پروژه هاي ساختماني بيشتر مي باشد.
با توجه به اينكه جداگر لرزه اي قبل از نصب در معرض آزمايشات پايداري در برابر بارهاي دائمي طولاني مدت و شرايط حرارتي قرار مي گيرد و همچنين فلسفه وجودي آن مقاومت در برابر نيروهاي زلزله كه بسيار بزرگتر از نيروهاي بهره برداري مي باشد و پايداري كمانشي جداگر در برابر اين نيروها كنترل ميشود. لذا مباني طراحي آن بار ثقلي و جانبي زلزله مي باشد.

4- نحوه مدلسازی جداگرها در برنامه SAP به وسیله چه المانی انجام می‏گیرد و نحوه ارتباط این اجزا با پایه‏ها و کوله‏های پل و همچنین عرشه فوقانی به چه شکل می‏باشد؟
برنامه SAP2000 با ارائه المانهاي غيرخطي پيوند(NLLINK) مدلسازي انواع ابزار غيرخطي از جمله جداگرلرزه اي و ميراگرها را ممكن ساخته است.
براي مدلسازي جداگر لرزه اي LEAD RUBBER BEARING ميتوانيد از المان Isolator Rubber استفاده نمائيد. با توجه به نحوه عملكرد قائم سخت و افقي نرم جداگر، سه درجه آزادي انتقالي( يك درجه آزادي قائمU1 و دو درجه افقيU2و(U3 را فعال كنيد. توجه نمائيد كه براي طراحي هاي خطي استاتيكي و طيفي برنامه تنها نياز به داده هاي خطي(سختي موثر و ميرايي موثر) دارد. سختي موثر افقي برابر است با نيروي تسليم نهايي(با توجه به كرنش نهايي و تنش برشي) تقسيم بر تغييرمكان نهايي(ضخامت لايه هاي لاستيك و كرنش برشي حداكثر).

5- آیا جداگرهای لرزه‏ای در جهت عرضی پل نیز باعث تغییر سختی پایه‏ها و کوله‏ها خواهند شد و مکانیزم عملکرد آنها در این جهت به چه صورت است ؟
با توجه به تقارن خصوصيات فيزيكي و مكانيكي جداگر لرزه اي در دو جهت افقي، اثر آن(تغييرسختي و ميرايي) در هردو جهت عرضي و طولي پل برابر مي باشد.
6- جداسازهای لرزه‏ای باعث افزایش پریود اصلی سازه پل می‏گردند ؛ بر اساس آئین‏نامه طرح پل‏های راه و راه‏آهن در برابر زلزله (نشریه شماره 438) ضریب بازتاب پل از رابطه زیر بدست می‏آید :



[تصویر:  g20384yysi48tpcctuw.jpg]


در روابط فوق :
T: زمان تناوب اصلی پل به ثانیه
To ، Ts و S : پارامترهایی هستند که به نوع زمین ساختگاه و میزان خطر لرزه‏خیزی منطقه وابسته‏ اند. مقادیر این پارامترها در جدول زیر مشخص گردیده است .



[تصویر:  rhczvg7wf5afejxbgj2.jpg]



چنانچه نوع خاک ساختگاه پل را تیپ III در نظر بگیریم ، خواهیم داشت :

بر اساس روش استاتیکی معادل در طراحی لرزه‏ای ، نیروی زلزله مؤثر از ضرب ضریب زلزله در وزن مؤثر عرشه پل بدست می‏آید که این ضریب طبق رابطه زیر تعیین می‏شود :

که مقدار فوق طبق آئین‏نامه آشتو به 2.5 A محدود می‏گردد. بنابر روابط فوق به منظور اثرگذاری افزایش پریود در کاهش نیروی زلزله وارد بر پایه‏ها ، مقدار پریود سازه پل برای پلی با اهمیت زیاد I = 2 ، بایستی بیش از 1.44 sec باشد. آیا جداگرهای لرزه‏ای منجر به این میزان افزایش پریود سازه پل می‏گردند ؟
در طراحي هاي معمولي(ساختماني) دوره تناوب هدف با كمك جداسازي لرزه اي بطور متوسط بين 2.5 ثانيه تا 3 ثانيه درنظرگرفته ميشود. و در صورت امكان جابجايي تا 4-5 ثانيه نيز ميرسد. اما در طرح پلها اگر محدوديت تغييرمكان حاكم نشود ميتوان حتي به اين اعداد دست يافت.
7- بر اساس آئین‏نامه AASHTO ، ضریب اصلاح پاسخ R در صورت استفاده از جداگرهای لرزه‏ای برای همه قسمتهای زیرسازه ، بایستی نصف مقادیر ارائه شده در حالت طراحی معمولی (بدون جداسازی) باشد. لکن مقدار R نباید کوچکتر از 5/1 منظور گردد.
این کاهش ضریب اصلاح پاسخ باعث افزایش نیروهای وارد بر زیرسازه پل می‏گردد.
از طرفی هزینه اضافی تکیه‏گاه‏های جداکننده نسبت به تکیه‏گاه‏های معمولی ، اغلب به علت کاهش نیروهای وارد بر زیرسازه جبران می‏گردد که با توجه به مسأله فوق می‏توان در این جبران هزینه اضافی تردید نمود.
براي كاهش هزينه ساخت پل با جداگر، باكمك تركيب اثرافزايش دوره تناوب بهمراه اثر افزايش ميرايي (افت قائم طيف پاسخ)به صرفه اقتصادي به همراه عملكردبالاتر در زلزله دست خواهيم يافت. در ضمن علت ديگر گراني جداگر نسبت به نشيمن ساده دوام طولاني مدت آن(به لحاظ لاستيك طبيعي) مي باشد، پس با درنظرگرفتن دفعات تعويض نشيمن ساده معمولي نسبت به جداگر با طول عمر بالا درنهايت علاوه بر برتري فني به صرفه اقتصادي بهتر جداگر لرزه اي نيز خواهيم رسيد.
8- در مواردی مانند پتانسیل روانگرایی خاک محل پل و یا امکان رخ دادن پدیده تشدید امواج لرزه‏ای به دلیل نرم بودن خاک ساختگاه ، آیا جداگرهای لرزه‏ای مؤثر خواهند بود ؟
روانگرايي تنها بر پلهاي با جداگر اثر نامطلوب نداشته بلكه همه پل ها را دچار مشكل اساسي مينمايد.
ولي نرم بودن خاك ساختگاه با تاثير گذاشتن بر طيف پاسخ يعني انتقال ناحيه تشديد(شتاب ثابت طيف) به دوره تناوب هاي بالاتر همانند زلزله مكزيكوسيتي اثر خود را نشان ميدهد. به سادگي مشهود است كه قرارگرفتن دوره تناوب هرسازه اي در محدوده شتاب ثابت اين طيف هاخواه با جداگر، خواه بدون آن بيشترين پاسخ را به زلزله ميدهد.



تماس با بنده از طریق:

http://www.masoudshafaghi.com
http://www.facebook.com/masoud.shafaghi.1
masoudshafaghi@gmail.com
info@masoudshafaghi.com



پاسخ
 سپاس شده توسط محمد جواد رضایی ، حسین ترکی ، حسن شیخ ، محمد محمدپور ، علی اصغری ، سلطان رحمانی


پیام‌های داخل این موضوع
RE: جداگر لرزه ای و میراگر ها - توسط مسعود شفقی - 11-09-2011، 05:59 AM

پرش به انجمن:


کاربرانِ درحال بازدید از این موضوع: 1 مهمان