بررسی اثر مولفه قائم زلزله حوزه نزدیک بر رفتار لرزه ای پل های جداسازی شده

در آیین نامه های طراحی پل نظیر آشتو رابطه مستقیم و صریحی برای لحاظ نمودن اثرات مولفه قائم زلزله در طراحی تکیه گاه های الاستومری ارائه نشده است. در عوض آشتو در راهنمای طراحی جداگرهای لرزه ای خود برای لحاظ نمودن مولفه قائم زلزله بدون در نظر گرفتن شتاب مولفه قائم، نوع خاک، فاصله تا گسل و...، افزایش و کاهش مقدار بار مرده به میزان 20 درصد را پیشنهاد می کند. درصورتی که در نواحی نزدیک گسل، مولفه قائم زلزله شدید بوده و باعث افزایش قابل توجه پاسخ ها در پل می شود. در این مطالعه به صورت موردی پل طبقاتی صدر تحت اثر مولفه قائم تعدادی شتاب نگاشت زلزله دارای خصوصیات نزدیک گسل قرار گرفته است و تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی برای هر یک از آنها انجام شده است. نتایج نشان می دهد مولفه قائم زلزله در نواحی نزدیک گسل باعث افزایش قابل توجه پاسخ اعضای پل نظیر افزایش حداکثر نیروی محوری پایه های پل، شتاب عرشه، برش و لنگر خمشی در مقطع عرضی عرشه می شود و بیشتر از مقدار افزایش یا کاهش 20 درصدی بار مرده مد نظر آیین نامه است. برای بررسی رفتار جداسازهای لرزه ای ناشی از ازدیاد نیروی فشاری تحت اثر مولفه قائم زلزله، مدلی ساده از جداسازها که قابلیت لحاظ نمودن تغییرات سختی در راستای قائم و افقی و انجام تحلیل پایداری کمانشی را دارا می باشد تهیه شد. نتایج نشان می دهد افزایش نیروی محوری فشاری باعث کاهش سختی جانبی جداسازها می شود و افزایش جابه جایی جانبی باعث افزایش تغییر شکل محوری جداساز شده و همچنین منحنی چرخه ای نیرو- جابه جایی جداسازها دچار کاهش سختی و مقاومت جانبی می شود. علاوه بر آن، روابط معمول در محاسبه ظرفیت کمانشی جداگرها تا حدودی دست بالاست و استفاده از مدل های تحلیل کمانشی ارجحیت دارد. برای کاهش اثرات مولفه قائم زلزله در سازه های جداسازی شده، جداسازی سه بعدی از طریق ایجاد هم زمان انعطاف پذیری قائم و افقی در جداسازها پیشنهاد شده است. نتایج نشان می دهد کاهش پاسخ پل نظیر شتاب قائم وسط دهانه، برش و لنگر خمشی عرشه با کاهش سختی قائم جداسازها روند نزولی دارد.