540 likes | 723 Views
The Longest Seismically Isolated Bridge In Japan بلند ترين پل جداسازي شده در ژاپن. Production of LRB توليد تكيه گاه سربي لاستيكي. Multilayer rubber isolator Function عملكرد جداگر چند لايه لاستيكي.
E N D
The Longest Seismically Isolated Bridge In Japanبلند ترين پل جداسازي شده در ژاپن
Multilayer rubber isolator Functionعملكرد جداگر چند لايه لاستيكي
Earthquake vibration is converted to low speed motionنوسانات زلزله تبديل به جنبش با سرعت كم ميشود.
Multilayer rubber isolator Functionعملكرد جداگر چند لايه لاستيكي
Lead Rubber Bearing (outer) & Rubber Bearing (inner) Hysteresis Loopsحلقه هاي هيستريستكيه گاه سربي لاستيكي (بيروني) و تكيه گاه لاستيكي (داخلي) به تنهايي
طراحي جداساز لرزه اي براي پلLRB • در حالت كلي طراحي جداسازي لرزه اي به كمك دو عامل زير موجب كاهش پاسخ سازه ها ي در معرض زلزله ميشود؛ • افزايش دوره تناوب اصلي • افزايش ميرايي نسبي(استهلاك انرژي) • براي طراحي پلها بدليل محدوديت جابجايي ، اثر افزايش دوره تناوب در اكثر پروژه ها كم مي باشد. اما اثر افزايش ميرايي در پلها نسبت به پروژه هاي ساختماني با توجه به اينكه جداگر لرزه اي قبل از نصب در معرض آزمايشات پايداري در برابر بارهاي دائمي طولاني مدت و شرايط حرارتي قرار مي گيرد و همچنين فلسفه وجودي آن مقاومت در برابر نيروهاي زلزله كه بسيار بزرگتر از نيروهاي بهره برداري مي باشد و پايداري كمانشي جداگر در برابر اين نيروها كنترل ميشود. لذا مباني طراحي آن بار ثقلي و جانبي زلزله مي باشد. بيشتر مي باشد.
اهداف جداسازي در پل كاملا متفاوت با ساختمان مي باشد • در يك ساختمان جداگر ها به جهت كاهش نيروهاي انرژي وارد بر روسازه به منظور كاهش تنش ها در المان هاي سازه اي نصب مي شوند .ولي در يك پل جدا سازه لرزه اي براي حفظ المان هاي زير جداگر(كوله ها و پايه ها) با كاهش نيرو انرژي منتقله و تغير مكان هاي روسازه (عرشه) به زير سازه( كوله ها و پايه ها) صورت مي پذيرد. • استفاده از جداگر در طراحي ها پل به منظور دستيابي به حداكثر جذب انرژي (نسبت به دوره تناوب در ساختمان هاي جدا سازي شده) صورت مي پذيرد . لذا بايد از جداگر هايي استفاده نمود كه امكان ميرايي بالاي داشته باشند كه از اين حيث جداگر لرزه اي ساخت شركت رابينسون از نيوزيلند داراي خاصيت ذاتي 26.5 در صد (مستقل ازفركانس ارتعاش و دما و شرايط محيطي) مي باشد.
تاثير جداگر لرزه اي LRB بر روي تغير مكان هاي طولي وعرضي عرشه و نيروهاي وارده به پايه • به ترتيب به ميزان جذب انرژي و ميزان اقزايش دوره تناوب جداگر بستگي دارد.به لحاظ محدوديت تغير مكاني در جهت طولي عرشه (عدم برخورد عرشه به كوله ها در هنگام زلزله) ميزان بهينه عملكرد جذب انرژي LRB در مقابل عملكرد افزايش دوره تناوب آن مسله اصلي در طرح اجزا ي LRB ميباشد. • با توجه به اينكه جز تاثير گذار بر عملكرد جذ ب انرژي LRB اندازه هسته سربي آن و جز تاثير گذار بر روي افزايش دوره تناوب رو سازه نسبت ارتفاع به عرض LRB مي باشد.
Material properties of curved bridge &Design parameters of LRBنسبت هاي مصالح پل هاي منحني وپارامتر هاي طراحي LRB
Comparison of two accelerations of two Earthquakeson bridgeمقايسه 2 شتاب از 2 زلزله بر روي پل ها
Relative displacement of isolator in LRB series under various earthquakeجابجاي نسبي جداساز در سريLRB در زلزله هاي مختلف
Base Shear of curved bridges isolated by LRB & subjected to EI centro earthquakeبرشي پايه پل هاي دايره اي جدا سازي شده توسط LRBومربوط به زلزله السنتور
Hysteretic Dampersميراگر هاي هيستريتك also invented and developed by Robinson Seismic Ltd and our Colleagues in New Zealand include: اين ها اختراع و توسعه پيداكردند توسط شركت رابينسون از نيوزيلند Steel Damper ميراگر فولادي Lead Extrusion Damperميراگر سربي PVD, RVDميراگر هاي
Lead Extrusion Damper – Mounted on Sloping Bridgeميراگر سربي نصب شده در شيب پل
Lead Extrusion Damper – Mounted on Sloping Bridge ميراگر سربي نصب شده در شيب پل
Extrusion of Lead ميراگر سربي
Hysteresis Loops for Lead Extrusion Damperحلقه هاي هيستريس براي ميراگر سربي
PVDsLeft 1MN and Right 200kNميراگر پي وي دي چپ 1 ميليون كيلو نيوتن و راست با 200 كيلو نيوتن
200kN PVD, dmax = 4.9mmميراگر پي وي دي 200 كيلو نيوتني با 4.9 ميلي متر جابجايي
Installation of 4 PVDs– to Extend the Life of Plate Girder Bridgesنصب 4 پي وي دي براي افزايش طول عمر پل ها
RVD for Damping Cables in Cable-Stayed Bridgesآر وي دي براي ميرا كردن كابل هاي نگهدارنده در پل ها
Computed Response of a Cable with RVD and with an Ideal Viscous Damper under Harmonic Load پاسخ هاي كامپيوتري ثبت شده مقايسه اي كابل با ميراگر آر وي دي و با ميراگر ويسكوز زير بار هاي هارمونيك
Railway Viaduct Protected by Steel Dampersپل راه آهن حفاظت شده توسط ميراگر فولادي رابينسون Damper
Model of Installation Details of Viaductجزييات مدل نصب پل راه آهن
Isolation Retrofit of the Golden Gate Bridge North Viaduct, San Francisco, Californiaمقاوم سازي با جداگر لرز ه اي پل گلدون گيت سان فرانسيكو كاليفرنيا Clients: Signet Testing Laboratories, Golden Gate Bridge Highway and Transportation District. كارفرما ها :لابراتوري هاي تست سيگنت / ناحيه حمل ونقل و پل اتوبان Scope: SIE provided testing inspection services and design review services for lead-rubber isolation bearings for the seismic isolation retrofit of the North Viaduct approach to the Golden Gate Bridge. هدف : SIE فراهم كردن سرويس هاي بازرسي تست وسرويس هاي بازنگري طراحي براي تكيه گاه سربي لاستيكي مقاوم سازي پل گلدن گيت
Golden Gate Bridge & its LRBپل گلدن گيت و تكيه گاه سربي لاستكي آن
Isolation Retrofit of the San Diego-Coronado Bay Bridge, San Diego, Californiaمقاوم سازي با جداگر لرزه اي پل سان دياكو كاليفرنيا • Client: Forell/Elsesser Engineers, San Francisco, California. • كارفرما : مهندسين فورل / السر سانفرانسيسكو كاليفرنيا • Bridge: An existing 1.3-mile viaduct spanning between San Diego and Coronado Island. • پل : موجود با طول 1.3 مايل بين سان دياكو و جزيره كورنادو • System: Approx. 84 isolation bearings (LRB) + 20 viscous dampers. • سيستم : 84 تكيه گاه سربي لاستيكي و 20 ميراگر
Base isolation designطراحي جداسازي At each abutments: در هر پايه • 500 mm square Lead Rubber Bearing • 500 ميلي متر LRBمربعي • 100 mm diameter Lead coresقطر سرب 100 ميلي متر At the piers: در هر ستون • 600 mm square Lead Rubber Bearing • 600 ميلي متر LRBمربعي • 110 mm diameter Lead coresقطر سرب 110 ميلي متر All bearing had 19 rubber layers each 10mm thick, providing a total bearing of height 324 mm تمام تكيه گاه ها داراي 19 لايه لاستيك هر كدام با ضخامت 10ميلي متر با ارتفاع 324 ميلي متر
Base isolation designطراحي جدا ساز • This isolation system provided an effective period of 1.94 second and equivalent damping of 16%. • اين سيستم جداسازفراهم ميكند يك پريود موثر 1.94 ثانيه و ميرايي معادل 16 % • The design spectrum gives a displacement of 166mm and a force coefficient of 0.18 for this period and damping. • طراحي طيف آن يك جابجاي 166 ميلي متري ويك ضريب نيرو 1.18 براي اين پريود و ميرايي مي دهد.
Energy dissipation designطراحي اتلاف انرژي At each abutments:در هر پايهها • 750 mm square Lead Rubber Bearing • 750 ميلي متر تكيه گاه سربي لاستيكي مربعي • 250 mm diameter Lead cores250ميلي متر قطر سرب At the piers:در ستون ها • 600 mm square Lead Rubber Bearing • 600 ميلي متر تكيه گاه سربي لاستيكي مربعي • 100 mm diameter Lead cores100ميلي متر قطر سرب The abutment bearing s had 8 rubber layers 10 mm thick, providing a total bearing height of 181 mm and the pier bearings had 12 layers and a total height of 233 mm. تكيه گاه پايه 8 لايه لاستك با ضخامت10 ميلي متربا ارتفاع 181 ميلي مترو تكيه گاه ستون داراي 12 لايه لاستيك و ارتفاع 233 ميلي متر
Energy dissipation designطراحي اتلاف انرژي • This isolation system provided an effective period of 0.86 second and equivalent damping of 22%. • اين سيستم جدا ساز مهيا مي كند يك پريود موثر 0.86 ثانيه و ميرايي معادل 22% • The design spectrum gives a displacement of 67mm and a force coefficient of 0.36for this period and damping. • طيف طراحي يك جابجاي 67 ميلي متري و يك ضريب نيرو 0.36 براي اين پريود و ميرايي
Conclusionجمع بندي • The energy dissipation design produces displacement about one-half that of the base isolation design but the force coefficient is approximately twice as high .This is a result of lesser benefits from the period shift effect. • طراحي اتلاف انرژي مهيا مي كند جابجاي را در حدود نصف طراحي جداساز اما ضريب نيرو در حدود دوبرابر.اين نتيج با مزاياي كمتر از تاثير جابجاي پريود.
Effect of isolation on displacementsتاثير جداساز در جابجايي • Longitudinal طولي
Effect of isolation on displacements تاثير جداساز در جابجايي • Transverseمتقاطع
Effect of isolation on forcesتاثير جداساز روي نيرو ها • Longitudinalطولي
Effect of isolation on forces تاثير جداساز روي نيرو ها • Transverseمتقاطع
Conclusionجمع بندي (1)The percentage of effective modal mass can be served as a useful parameter for estimating the importance of modal static base-shear response associated with certain vibration mode shape. در صد مدل فشرده موثري كه مي تواند بعنوان يك پارامتر مفيد براي اندازه گيري اهميت مدل ساكن پاسخ پايه برشي با شكل نوسان را مشخص كند. (2)In general, either higher stiffness of isolators in LRB series usually induce a larger relative displacement to the isolator itself and The use of the isolator with smaller stiffness in LRB series induce a better performance on base shear reduction. بطوركلي يا سختي بالاتر جدا ساز در سري LRB معمولا يك جابجاي بزرگ را نسبت به خود جداساز بوجود مي آورد و استفاده از جداساز با سختي كمتر در سري LRB يك رفتار بهتري را روي كاهش پايه برشي بوجود مي آورد.
Bridge-1:پل 1 • 1-No.span = 1تعداد دهنه • 2-Load on each bearing=214 KNبار بر روي هر تكيهگاه = 214 كيلو نيوتن • 3-Length of span=30mطول هر دهنه = 30 متر • 4-soil type=1(according to UBC)نوع خاك = 1 • 5-Location of bridge is near the faultاستقرار پل نزديك گسل • 6-Displacement limitation is 2cm for head of columnمحدوديت جابجاي 2 سانتي متر براي بالاي ستون مي باشد. • 7-location with high risk of earth quake (zone 4)محل پل در منطقه 4 ريسك بالاي زلزله قرار دارد. • 8-Bridge have 7 girderپل داراي 7 تير حمال مي باشد.
پل تک دهانه مشخصات Lead Rubber Bearings : • ارتفاع 241 میلی متر • ابعاد 370 x370 میلی متر • تعداد 4 واحد • پروتوتایپ 2 واحد • جمع قیمت 800,108,259 ريال