Loading...

Seismic Behavior of Integral Abutment Bridges

Siadat, Alireza | 2018

1383 Viewed
  1. Type of Document: M.Sc. Thesis
  2. Language: Farsi
  3. Document No: 51347 (09)
  4. University: Sharif University of Technology
  5. Department: Civil Engineering
  6. Advisor(s): Maleki, Shervin
  7. Abstract:
  8. Purpose of this research is evaluation of response modification factor for integral abutment bridges in longitudinal direction in which substructure and superstructure both act as a unit system in resisting of lateral loads and no expansion joints are used in them. One of the most important challenges in design of IABs, is lack of response modification factor for their seismic design in longitudinal direction. Another challenge in these bridges, is modeling of soil-bridge structure interaction that affects not only abutment and piles’ seismic performance, but deck performance too. The other challenge is lack of adequate knowledge about their behavior and seismic performance which is of great importance because of the increasing number of IAB construction and large magnitude ground motions happening throughout the world. To do this, there are many methods existing and one of the most popular ones is FEMA P695’s method which is based on ATC-63 researches. In this research, FEMA methodology is used in order to evaluate IAB’s seismic performance and quantifying it. Innovation of this research is proposition of a suitable response modification factor for seismic design of IABs in longitudinal direction and seismic assessment of IABs using fragility curves for the first time. Another innovation is proposing of a new soil-structure interaction modeling method. Results of this research are useful for seismic design of integral abutment bridges and utilization of obtained fragility curves for future researches, rehabilitation and seismic improvement purposes
  9. Keywords:
  10. Integral Abutment Bridges ; Soil-Pile-Structure Interaction ; Federal Emergency Management Agency (FEMA)P695 Code ; Structure Behavior Coefficient ; Seismic Response ; Nonlinear Incremental Dynamical Analysis

 Digital Object List

 Bookmark

  • چکیده
  • فهرست مطالب
  • فهرست شکل‌ها
  • فهرست جدول‌ها
  • 1 مقدمه
    • 1-1 آشنایی با پل‌های یکپارچه
    • 1-2 چرا پل‌های یکپارچه؟ چرا نه؟
      • 1-2-1 راه‌حل‌های پیش‌ رو
    • 1-3 ترتیب مطالب در فصل‌های نگارش شده از این پژوهش
  • 2 مروری بر مطالعات پیشین
    • 2-1 تئوری‌های محاسبه فشار استاتیکی و دینامیکی خاک بر کوله
      • 2-1-1 فشار جانبی استاتیکی خاک
      • 2-1-2 فشار جانبی دینامیکی خاک
    • 2-2 مدل‌سازی اندرکنش خاک و دیوار
    • 2-3 اندرکنش خاک و شمع
      • 2-3-1 رویکرد اول
      • 2-3-2 رویکرد دوم
    • 2-4 مدل‌سازی اندرکنش خاک، شمع و سازه به طور توام در پل‌های یکپارچه
      • 2-4-1 رویکرد اول
      • 2-4-2 رویکرد دوم
      • 2-4-3 رویکرد سوم
      • 2-4-4 نتایج رویکردهای مختلف مدل‌سازی اندرکنش پل‌های یکپارچه با خاک
    • 2-5 ارزیابی ضریب رفتار لرزه‌ای
      • 2-5-1 روش‌های مبتنی بر بار افزون دینامیکی
  • 3 روش‌شناسی پژوهش
    • 3-1 بررسی ضوابط ارزیابی مندرج در FEMA-P695
      • 3-1-1 الگوهای سازه‌ای غیرخطی
      • 3-1-2 مقادیر آزمایشی ضرایب عملکرد لرزه‌ای
      • 3-1-3 رفتارهای خرابی مدل‌سازی شده
      • 3-1-4 رفتارهای خرابی مدل‌سازی نشده
      • 3-1-5 شتاب‌نگاشت‌های زلزله مورد استفاده
      • 3-1-6 مقیاس کردن شتاب‌نگاشت‌ها
      • 3-1-7 تحلیل‌های غیرخطی
      • 3-1-8 ارزیابی عملکرد
        • 3-1-8-1 احتمال خرابی قابل قبول
        • 3-1-8-2 حاشیه خرابی اصلاح شده
        • 3-1-8-3 ضریب شکل طیفی
      • 3-1-9 تاثیر عدم قطعیت‌ها در عملکرد لرزه‌ای
        • 3-1-9-1 عدم قطعیت رکورد به رکورد(βRTR)
        • 3-1-9-2 عدم قطعیت در الزامات طراحی(βDR)
        • 3-1-9-3 عدم قطعیت در داده‌های آزمایشگاهی(βTD)
        • 3-1-9-4 عدم قطعیت در مدل‌سازی(βMDL)
      • 3-1-10 مقادیر مجاز حاشیه خرابی اصلاح‌شده
      • 3-1-11 ارزیابی قابل قبول بودن ضرایب عملکرد لرزه‌ای
    • 3-2 نرم‌افزار مورد استفاده
  • 4 طراحی و مدل‌سازی الگوهای سازه‌ای
    • 4-1 ویژگی‌های الگوهای سازه‌ای
      • 4-1-1 درجه اهمیت پل
      • 4-1-2 شمع مورد استفاده و اتصال آن به کوله
      • 4-1-3 اتصال عرشه و کوله
      • 4-1-4 گروه طراحی لرزه‌ای
      • 4-1-5 محدوده زمان تناوب
      • 4-1-6 مشخصات طول و تعداد دهانه الگوهای سازه‌ای
      • 4-1-7 ارتفاع دیوار کوله
      • 4-1-8 مشخصات خاک اطراف کوله و شمع
    • 4-2 مدل‌سازی الگوهای سازه‌ای
      • 4-2-1 مدل در یک نگاه کلی
      • 4-2-2 شمع
      • 4-2-3 عرشه
      • 4-2-4 کوله
      • 4-2-5 تشریح مدل‌سازی فشار خاک عادی و فشار خاک لرزه‌ای
    • 4-3 طراحی الگوهای سازه‌ای
      • 4-3-1 ضوابط طراحی
      • 4-3-2 روش تحلیل
        • 4-3-2-1 منظم یا نامنظم بودن
        • 4-3-2-2 منطقه لرزه‌ای
      • 4-3-3 طیف طراحی الگوهای سازه‌ای
      • 4-3-4 ترکیب‌بارها و روش طراحی
        • 4-3-4-1 طراحی عرشه
        • 4-3-4-2 طراحی شمع
      • 4-3-5 ضریب رفتار آزمایشی
    • 4-4 تعیین عدم قطعیت‌ها
      • 4-4-1 عدم قطعیت رکورد به رکورد(βRTR)
      • 4-4-2 عدم قطعیت در الزامات طراحی(βDR)
      • 4-4-3 عدم قطعیت در داده‌های آزمایشگاهی
      • 4-4-4 عدم قطعیت در مدل‌سازی(βMDL)
    • 4-5 احتمال خرابی قابل قبول
    • 4-6 تعیین حاشیه خرابی مجاز
    • 4-7 تعریف خرابی
    • 4-8 محاسبه زمان تناوب مد اصلی در جهت طولی
    • 4-9 محاسبه شکل‌پذیری
    • 4-10 محاسبه ضرایب شکل طیفی
    • 4-11 محاسبه حاشیه فروریزش اصلاح شده
  • 5 تحلیل نتایج
  • 6 پیشنهادات برای مطالعات آتی
  • مراجع
...see more