Skip to main content
SUPERVISOR
Hamid Hashemalhosseini,AmirMehdi Halabian
حمید هاشم الحسینی (استاد راهنما) امیرمهدی حلبیان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Behrooz Keshtegar
بهروز کشته گر

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1383
Long span cable-stayed bridges can inherently undergo to geometric and material nonlinear behavior when subjected to extreme events. In the current research the local post buckling behavior of the bridge deck under seismic loading has been investigated. Simulations have been carried out using an explicit dynamic method for a three dimensional finite element model of cable-stayed bridge. A comprehensive parametric study has been conducted on dynamic characteristics of bridge. By using beam element with low bending stiffness in the simulations some of bridge’s dynamic parameters such as natural frequency and vibration mod shape have been estimated through selection and the development of cable finite element model. In this study, based on frequency analysis, natural frequency of bridge has been estimated in a range of 1-0.2 Hz. Seismic response of bridge to ground motions was investigated for several earthquakes in two cases of uniform and non-uniform input supports. Also the bridge behavior under seismic loads has been studied considering small and large deformations. Results show a considerable difference in seismic response of long span cable-stayed bridge in cases of geometric linear and non-linear behavior. Non-linear behavior of deck material was investigated considering uniform and non-uniform spatial earthquake under geometrical linear and non-linear analysis. Results also show that seismic response of bridge, considering non-linear and linear behavior of deck material had no significant difference. Also the effect of bridge deck’s main span length on seismic behavior was investigated. According to the results increasing of main span length do not necessarily lead to increasing of stresses and forces in bridge components. In addition, a comprehensive parametric study was conducted considering cable pre-tension force and flexibility of foundation. Also parametric seismic studies, considering uniform and non-uniform ground motions of several earthquakes using linear and non-linear geometrical dynamic analysis, were conducted. Response of bridge did not increase with increment in deck negative sag and foundation flexibility and response of bridge is dependent on earthquake record and consisting frequency. According to the previous analysis the local post buckling of bridge deck was studied. Results show that in case uniform ground motions of considered earthquake was investigated, considering large deformation, part of deck entered to local post buckling.
پل‌های کابلی ایستا دهانه بزرگ، به طور ذاتی دارای رفتار غیر خطی هندسی و مصالح می‌باشند. رفتارهای غیرخطی از قبیل: شکم‌دادگی کابل‌ها، اندرکنش نیروی محوری و لنگر خمشی در برج‌ها و عرشه پل و نیز تغییر شکل‌های بزرگ سازه پل. عرشه این پل‌ها به علت مولفه افقی نیروی پیش کشش کابل‌ها و همچنین رفتار غیر خطی هندسی، تحت بارهای محیطی خصوصاً زلزله، نیروی محوری بالایی را متحمل می‌شود. ممکن است که محدوده‌ای از عرشه وارد ناحیه بعد از کمانش موضعی گردد. هدف اصلی در این رساله بررسی نواحی بعد از کمانش موضعی عرشه به ازای بارهای لرز‌ه‌ای می‌باشد. لذا بر اساس مدل اجزای محدود سه بعدی، از پل کابلی ایستایی، به بررسی رفتار لرزه‌ای آن، بر اساس رویه حل دینامیکی صریح، پرداخته شده است. با انتخاب و توسعه اجزای محدود المان کابل، به کمک المان تیر با سختی خمشی پایین، برخی از پارامترهای دینامیکی پل از قبیل: فرکانسها و شکل‌های ارتعاشی بدست آمد. مطالعه پارامتری جامعی بر روی خصوصیات دینامیکی پل انجام گرفت. بر اساس تحلیل مودی فرکانس‌های طبیعی پل، بین 2/0 تا 1 هرتز بود. پاسخ لرزه‌ای پل به تحریکات زمین لرزه به صورت یکنواخت و غیر یکنواخت تکیه‌گاهی، بر اساس چندین رکورد زلزله انتخابی، مقایسه شده است. رفتار پل تحت بارهای لرزه‌ای با توجه به تغییر شکل‌های کوچک و بزرگ مقایسه‌ شده است. پاسخ لرزه‌ای سازه پل کابلی ایستای دهانه بزرگ تحت رفتار خطی و غیر خطی هندسی، متفاوت بود. رفتار غیر خطی مصالح عرشه، با توجه به تحریکات یکنواخت و غیریکنواخت، بر اساس تحلیل‌های خطی و غیر خطی هندسی، بررسی شده است. پاسخ لرزه‌ای پل با توجه به رفتار غیرخطی مصالح عرشه، اختلاف چندانی با رفتار خطی مصالح عرشه نداشت. طول دهانه اصلی عرشه بر پاسخ لرزه‌ای پل به صورت پارامتری مقایسه شده است. افزایش طول دهانه اصلی موجب افزایش تنش و نیرو در بعضی از اجزای پل نشد. همچنین مطالعه پارامتری جامعی با توجه به نیروی پیش کشش کابل‌ها و انعطاف پذیری پی انجام شده است. بررسی‌های لرزه‌ای پارامتری، با توجه به تحریک یکنواخت و غیر یکنواخت چندین رکورد زلزله، تحت تحلیل دینامیکی خطی و غیرخطی هندسی صورت گرفته شده است. با افزایش میزان خیز منفی عرشه و انعطاف‌پذیری پی پاسخ پل افزایش نیافت. و پاسخ لرزه‌ای پل به رکورد زلزله و محتوای فرکانسی آن بستگی داشت. در انتها، بر اساس تحلیل‌های انجام شده، نواحی بعد از کمانش موضعی عرشه بررسی گردید. بر اساس تحریک یکنواخت چندین زلزله مورد بررسی، با توجه به در نظر گرفتن تغییر شکلهای بزرگ، محدوده‌ای از عرشه وارد ناحیه بعد از کمانش موضعی شده است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی