محاسبه تغییر مکان هدف در پل
روش های محاسبه تغییرمکان هدف
تغییر مکان هدف (Target Displacement) در تحلیل پوش‌آور پل‌ها یکی از پارامترهای کلیدی برای ارزیابی عملکرد لرزه‌ای سازه است. این مقدار نشان‌دهنده میزان جابجایی مورد انتظار پل تحت زلزله طراحی است و معمولاً با استفاده از روش‌های مختلفی محاسبه می‌شود.
اهمیت تغییر مکان هدف
– تعیین میزان شکل‌پذیری مورد نیاز پل برای جلوگیری از خرابی.
– ارزیابی عملکرد لرزه‌ای پل و نیاز به مقاومسازی.
– مقایسه رفتار سازه قبل و بعد از مقاومسازی.
روش‌های محاسبه تغییر مکان هدف
1. روش طیف ظرفیت (Capacity Spectrum Method – CSM):
روش طیف ظرفیت (CSM) یک روش تحلیل لرزه‌ای برای ارزیابی عملکرد سازه‌ها است. این روش ترکیبی از تحلیل پوش‌آور و طیف پاسخ زلزله می‌باشد. مراحل آن شامل مدل‌سازی سازه، اعمال بارهای لرزه‌ای، ترسیم منحنی ظرفیت سازه، مقایسه آن با طیف پاسخ زلزله، و تعیین نقطه عملکرد است. مزایای این روش شامل ارزیابی واقع‌بینانه رفتار سازه و امکان استفاده در طراحی عملکردی است، اما محدودیت‌هایی مانند عدم لحاظ کامل اثرات دینامیکی نیز دارد.
به طور خلاصه:
– این روش بر اساس مقایسه منحنی ظرفیت سازه با طیف پاسخ زلزله انجام می‌شود.
– تغییر مکان هدف از محل تقاطع منحنی ظرفیت سازه و طیف پاسخ زلزله تعیین می‌شود.
2. روش ضرایب (Coefficient Method – CM):
– این روش در آیین‌نامه FEMA 356 و ASCE 41 ارائه شده است.
– تغییر مکان هدف با استفاده از رابطه زیر محاسبه می‌شود:
δt = C0 C1 C2 Sa T2 / (4π2)
که در آن:
– C0 : ضریب تبدیل سیستم چند درجه آزادی به یک درجه آزادی،
– C1: ضریب اصلاح تغییر مکان غیرخطی،
– C2 : ضریب اصلاح اثرات سختی و میرایی،
– Sa : شتاب طیفی طراحی،
– (T): زمان تناوب اصلی سازه.
3. روش تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی (Nonlinear Time History Analysis):
– در این روش، سازه تحت رکوردهای واقعی زلزله تحلیل شده و تغییر مکان بیشینه در نقطه کنترل تعیین می‌شود.
– این روش دقیق‌ترین روش برای تعیین تغییر مکان هدف است اما نیاز به محاسبات پیچیده دارد.
