مقاله تحلیلی: بهسازی لرزه‌ ای کوله‌ های پل

دو نوع کوله که در ساخت پل‌ها از آن‌ها استفاده می‌شود، عبارت‌اند از: کوله‌ی نوع یکپارچه که در شکل 1 نشان داده‌شده است و کوله‌ی نوع نشیمنگاه که می‌توان در شکل 2 دید. نوع اول معمولاً در ساخت پل‌هایی با دهانه‌ی کوتاه و نوع دوم در ساخت پل‌هایی با دهانه‌ی بلند استفاده می‌شود.

امکان آسیب لرزه‌ای شدید به‌طور قابل‌توجهی در نوع اول نسبت به نوع دوم بیشتر است. دلیل این است که در نوع دوم دیوار پشتی می‌تواند به صورتی طراحی شود که به‌عنوان فیوز عمل کرده و آسیب‌های لرزه‌ای ستون پل را محدود نماید.

آسیب دیوار پشتی براثر بارهای لرزه‌ای آن‌قدر جدی نیست زیرا باعث فروریزش کلی پل نخواهد شد و از آسیب شدید لرزه‌ای ستون پل جلوگیری خواهد کرد.

مسائل گوناگونی وجود دارد که ممکن است در طول زلزله برای پایه‌ها یا ستون‌های پل ایجاد شود. طول نشیمنگاه ناکافی در نوع دوم، شکاف بزرگ بین دیافراگم انتهایی سازه‌ی پل و دیوار پشتی، مقاومت برشی عرضی یا طولی ناکافی و دیافراگم انتهایی آسیب‌پذیر در حالت پایه‌ی یکپارچه از جمله‌ی این مسائل می‌باشند.

بنابراین لازم است به‌منظور حذف این آسیب‌های لرزه‌ای، پل را بهسازی کرد. روش‌های مختلف بهسازی لرزه‌ای در بخش‌های زیر شرح داده‌ شده‌اند.

روش‌های بهسازی لرزه‌ای پایه‌های پل

• افزایش ابعاد نشیمنگاه
• استفاده از بتن، فولاد، یا چوب برای پر کردن شکاف بین دیوار پشتی و دیافراگم انتهایی سازه‌ی پل
• نصب قلاب L شکل بر روی عرشه‌ی سازه
• کلیدهای برشی، شمع‌های بزرگ CIDH، دال‌های مهار ولوله‌های قائم

افزایش ابعاد نشیمنگاه

قطعاتی که برای این کار استفاده می‌شوند، معمولاً همان‌طور که در شکل 3 نشان داده‌شده از بتن یا همان‌طور که در شکل 4 نشان داده‌شده از فولاد ساخته می‌شوند. این قسمت‌ها به سطح پایه‌ها یا تیرهای کلاهک مانند متصل می‌شوند تا امکان خارج شدن شاه‌تیر پل در طول زلزله از تکیه‌گاه از بین برود.

طراحی این قطعات مشابه طراحی طره می‌باشد و نیروهای زیادی وجود دارند که باید در زمان طراحی فولاد در نظر گرفته شوند.

به‌عنوان‌مثال، اصطکاک برشی برای بارهای قائم و نیروهای کششی در زمان حرکت شاه‌تیر پل به‌صورت طولی توسط نیروهای برشی تولیدشده، سبب دور شدن بخش اضافه‌شده از کوله‌ی پل یا سطح تیر می‌شود و همچنین باعث ایجاد عضو فشاری و بارهای تکیه‌گاهی در زیر شاه‌تیر پل می‌شوند.

توصیه می‌شود به‌منظور دستیابی به چسبندگی لازم بین سطح بتن موجود و بخش اضافه‌شده‌ی تکیه‌گاه، سطح بتن کوله یا تیر زبر شود.

در صورتی که سازه‌ی پل بعد از گسیختگی تکیه‌گاه بیش از 150 میلی‌متر نشست داشته باشد، باید از گیره‌هایی برای نشیمنگاه استفاده کرد؛ بنابراین هدف از گیره، محدود کردن نشست سازه تا مقدار 50 میلی‌متر و نیز افزایش پهنای نشیمنگاه می‌باشد.

در آخر، توصیه می‌شود که فضای کافی برای بازرسی و تعویض تکیه‌گاه در نظر گرفته شود.

استفاده از بتن، فولاد یا چوب برای پر کردن شکاف بین دیوار پشتی و دیافراگم انتهایی سازه‌ی پل

در بعضی موارد شکاف نسبتاً بزرگی بین دیوار پشتی و دیافراگم انتهایی پل وجود دارد. این شکاف در طول زلزله،‌ نقطه‌ضعفی برای پل محسوب می‌شود. دلیل این است که ستون پل باید تغییر شکل زیادی داشته باشد تا خاک پرکننده فعال شود.

بنابراین پر کردن این شکاف با بتن، فولاد، یا چوب به‌عنوان یک روش بهسازی لرزه‌ای در نظر گرفته می‌شود زیرا با این کار دیوار پشتی و مصالح آن در کاهش آسیب‌های لرزه‌ای تأثیرگذار خواهند بود. توصیه می‌شود که هنگام پر کردن این شکاف به حرکت‌های ناشی از تغییرات حرارتی نیز توجه شود.

نصب قلاب L شکل بر روی عرشه‌ی سازه

این روش شامل افزودن یک قطعه فولادی L شکل به بال‌های شاه‌تیر I شکل پل می‌باشد. فولاد L شکل مانند محافظی عمل می‌کند که عکس‌العمل طولی را از سازه به تکیه‌گاه و درنهایت به خاک منتقل می‌کند.

استفاده از کلیدهای برشی، شمع‌های CIDH بزرگ، دال‌های مهاری ولوله‌های قائم

مناسب‌ترین راهکار بهسازی برای پل دهانه کوتاه دور کردن بارهای لرزه‌ای از ستون‌ها و پایه‌ها به کوله‌ها می‌باشد. این کار را می‌توان از طریق تقویت یا مهار کردن کوله و محدود کردن حرکت آن در طول زلزله به دست آورد و در نتیجه اکثر بارها بر روی کوله‌ها اثر خواهد گذاشت.

توصیه می‌شود در صورتی که پل به مقدار قابل‌توجهی خمیده یا قوس‌دار است، به علت هندسه‌ی پیچیده‌ی آن، از شمع‌های مهاری یا لوله‌های قائم استفاده شود.

به‌عنوان‌مثال، با چرخیدن پل از تکیه‌گاه، هیچ نیرویی برای مقاومت در برابر این حرکت وجود نخواهد داشت. به همین علت است که افزودن شمع‌های مهاری در گوشه‌های تکیه‌گاه تأثیر قابل‌توجهی دارد چراکه در برابر این حرکت مقاومت می‌کند.

منبع

نوشته شده توسط تیم مترجمین موسسه 808

اگر دوست دارید به تیم مترجمین 808 بپیوندید، با ما تماس بگیرید.

دریافت فایل PDF مقاله برای اعضای VIP رایگان است. سایر کاربران با پرداخت ۱۰۰۰ تومان می توانند اقدام به دریافت این فایل کنند.