فهرست مطالبشماره و عنوانصفحهفصل اول: کلیات1-1- مقدمه ..........21-2- بیان مسئله .........31-3- پیشینه تحقیق ......31-4- ضرورت، اهمّیت و هدف تحقیق .....81-5- ساختار تحقیق ....9فصل دوم: آشنایی با مصالح کامپوزیتی FRP2-1- معرفی ورق های FRP .......112-1-1- مقدمه......122-1-2- انواع ورق های کامپوزیت FRP ...........122-1-3- رزین های تشكيلدهندهFRP ........122-1-4- انواعفيبرهايتشكيلدهنده FRP .......122-1-5- خصوصياتالياف.....132-1-6- ویژگی های مکانیکی کامپوزیت های FRP ..............142-1-7- مقایسه عملکرد انواع کامپوزیت های FRP در مقاوم سازی سازه ها .................................................. 152-1-8- ضریب ایمنی ..................................................................................................................................................... 162-1-9- روش های مقاوم سازی ....................................................................................................................................162-1-10- ملاحظات اجرایی ............................................................................................................................................192-1-11- اصلاح شکل مقطع .........................................................................................................................................202-1-12- ضوابط طراحی و بهسازی ستون ها با FRP ............................................................................................21فصل سوم: روش های مدل سازی و تحلیل لرزه ای پل ها3-1- مقدمه ..................................................................................................................................................................................293-2- روش بدست آوردن تغییر مکان هدف در FEMA-356 ........................................................................................293-3- روش بدست آوردن جابجایی تقاضا در ATC-40 ....................................................................................................333-3-1- روش طیف ظرفیت برای بدست آوردن نقطه عملکرد سازه بر اساس آیین نامه ی ATC-40.......363-4- رفتار اعضای سازه .............................................................................................................................................................503-5- مقاومتمصالح ..................................................................................................................................................................513-5-1- روش بدست آوردن کرانه ی پایین مقاومت مصالح و مقاومت مورد انتظار مصالح در طراحی..........523-6- ضریب آگاهی .....................................................................................................................................................................543-7- کاربرد ضریب آگاهی در بهسازی و طراحی بر اساس عملکرد ................................................................................563-8- معیارهای پذیرش برای روش های غیر خطی ............................................................................................................563-9- معیارهای پذیرش برای سازه های بتن آرمه بر اساس دستورالعمل بهسازی و FEMA-356 .......................583-9-1- مقاومت مورد انتظار در اعضای بتن مسلح بر اساس FEMA-356 ......................................................583-9-2- مقاومت مورد انتظار در اعضای بتن مسلح بر اساس دستورالعمل بهسازی ..........................................58فصل چهارم: معرفی سازه مورد مطالعه و تحلیل آن4-1- مقدمه .................................................................................................................................................................................644-2- معرفی سازه مورد مطالعه ...............................................................................................................................................644-2-1- مشخصات مصالح و پل مورد مطالعه .............................................................................................................644-3- بارگذاری ............................................................................................................................................................................704-3-1- بار زنده ................................................................................................................................................................704-3-2- اثر جریان آب .....................................................................................................................................................724-3-3- فشار جانبی خاک ..............................................................................................................................................724-3-4- اثر باد ...................................................................................................................................................................724-3-5- اهداف عملکردی ...............................................................................................................................................734-3-6- بارهای جانبی .....................................................................................................................................................754-3-7- اثر P-∆ ..............................................................................................................................................................764-4- روشتحلیلدینامیکیپلها ........................................................................................................................................814-4-1- روش تحلیل دینامیکی طیفی (با استفاده از تحلیل مدها) ......................................................................824-4-2- روشتحلیلدینامیکیتاریخچهزمانی ........................................................................................................84فصل پنجم: آنالیز مدل و بررسی نتایج5-1- مقدمه .................................................................................................................................................................................935-2- مدل سازی در نرم افزار اجزای محدود ABAQUS ..............................................................................................935-2-1- مدل سازی بتن در نرم افزار ABAQUS ...................................................................................................935-2-2- مدل سازی FRP در ABAQUS ...............................................................................................................975-2-3- مدل سازی آرماتور در ABAQUS ..........................................................................................................1005-3- ارزیابی صحت مدل تحلیلی .........................................................................................................................................1005-4- تحلیل دینامیکی غیر خطی .......................................................................................................................................1025-4-1- اثر CFRP بر جابجایی و برش پایه ..........................................................................................................1025-4-2- نمودارهای تاریخچه زمانی جابجایی پایه ها .............................................................................................1085-4-3- اثر CFRP بر انرژی ......................................................................................................................................1385-5- نتایج حاصل از اثر باد بر روی پل ها .......................................................................................................................155فصل ششم: جمع بندی و نتیجه گیری6-1- کلیات..............................................................................................................................................................................1576-2- خلاصه تحقیق و نتیجه گیری ...................................................................................................................................1576-3- پیشنهادات برای تحقیقات آینده ...............................................................................................................................158مراجع ..........................................................................................................................................................................................159 فهرست جدولها شماره و عنوان جدولصفحه جدول2-1: ویژگی های مکانیکی کامپوزیت های GFRP، CFRP و AFRP..........................................................14جدول2-2: مقایسه بین ویژگی های انواع FRPها ...........................................................................................................15جدول 2-3: ضرایب ایمنی جزئی برای فولاد و FPR .........................................................................................................16جدول2-4: مقایسه ای بین روش های مختلف مقاوم سازی ستون ها ...........................................................................19جدول 3-1: مقادیر تقریبی Coبراساس دستورالعمل بهسازی و FEMA-356 ..........................................................30جدول 3-2: تعیین ................................................................................................................................................................31جدول 3-3: ضریب اصلاح Cm بر اساس دستورالعمل بهسازی و FEMA-356 ........................................................32جدول 3-4: مقادیر ضریب C2.................................................................................................................................................32جدول 3-5: شتاب مبنای طرح (A) در مناطق مختلف کشور ........................................................................................33جدول 3-6: مقادیر حداقل مجاز SRAو SRV......................................................................................................................43جدول 3-7: تعیین نوع سازه بر اساس آیین نامه ی ATC-40 .......................................................................................45جدول 3-8: تعیین ضریب اصلاح میرایی بر اساس آیین نامه یATC-40 ...................................................................46جدول3-9:ضرایب تبدیل کرانه ی پایین مقاومت به مقاومت مورد انتظار.....................................................................53جدول3-10: ضرایب تبدیل کرانه ی پایین مقاومت به مقاومت مورد انتظار.................................................................54جدول3-11: تعیین ضریب k بر اساس FEMA-356 .....................................................................................................55جدول 3-12: تعیین ضریب k بر اساس دستورالعمل بهسازی .........................................................................................55جدول3-13: کاربرد ضریب آگاهی k در محاسبه ی ظرفیت اعضای کنترل شونده توسط نیرو و تغییر شکل در تحلیل های غیر خطی..................................................................................................................................................................56جدول3-14:پارامترهايمدلسازيومعيارهايپذيرشبرايروشهايغيرخطي - تيرهايبتنمسلح ...........................................................................................................................................................................................................60جدول3-15:پارامترهايمدلسازيومعيارهايپذيرشبرايروشهايغيرخطي– ستونهايبتنمسلح ...........................................................................................................................................................................................................61جدول3-16: پارامترهايمدلسازيومعيارپذيرشروشهايغيرخطي – اتصالاتتير – ستونبتنمسلح...........................................................................................................................................................................................................62جدول 4-1: مشخصات بتن و فولاد .........................................................................................................................................67جدول4-2: مقادیرتنش فروپاشی CFRP..............................................................................................................................68جدول 4-3 :ویژگیهايمکانیکیورقهاي CFRP ..........................................................................................................68جدول4-4: ترکیبات بار محتمل مورد استفاده در تحلیل استاتیکی غیر خطی ...........................................................81جدول 4-5: مشخصات شتاب نگاشت های بکار برده شده جهت ارزیابی لرزه ای پل ها ............................................85جدول 5-1: حداکثر تغییر مکان حاصل از تحلیل برای سطح خطر1 ..........................................................................103جدول5-2: حداکثر تغییر مکان حاصل از تحلیل برای سطح خطر2 ...........................................................................104جدول 5-3: حداکثر تغییر مکان پایه های p1 و p2 برای زلزله منجیل، سطح خطر 2 بعد از چسباندن 3 لایه .......................................................................................................................................................................................................105جدول 5-2: حداکثر تغییر مکان پایه p1برای زلزله منجیل، سطح خطر 2 بعد از چسباندن 5 لایه ....................105جدول 5-2: برش پایه قبل و بعد از بهسازی برای زلزله سطح خطر 1..........................................................................106جدول 5-2: برش پایه قبل و بعد از بهسازی برای زلزله سطح خطر2...........................................................................107جدول 5-7: تغییرات اتلاف انرژی به درصد ........................................................................................................................153جدول 5-8: نتایج تحلیل برای نیروی باد ............................................................................................................................155 فهرست شکلهاشماره و عنوان شکلصفحه شكل2-1:FRP ساختهشدهازفيبرهايناهمسانگرديكطرفه، عمدهتنشبوسيلهاليافتحملميشود........11شکل 2-1: منحنیتنش- كرنشاليافپليمريدرمقايسهبافولاد. ..............................................................................13شکل 2-3:جکت FRP با الیاف افقی .....................................................................................................................................17شکل 2-4:پوشش طولی FRP ................................................................................................................................................18شکل 2-5: اصلاح شکل مقطع، بدون شکستن گوشه ها. ...................................................................................................20شکل 2-6: اصلاح شکل مقطع، پس از شکستن گوشه ها. .................................................................................................20شکل 3-1: منحنی طیف ظرفیت و منحنی طیف تقاضا با میرایی های متفاوت در دستگاه مختصات جابجایی طیفی – شتاب طیفی (فرمت ADRS)...................................................................................................................................34شکل 3-2: منحنی طیف ظرفیت و منحنی طیف تقاضا با میرایی های متفاوت در دستگاه مختصات جابجایی طیفی – شتاب طیفی (فرمت ADRS)...................................................................................................................................35شکل 3-3: منحنی طیف پاسخ الاستیک با میرایی ٪5........................................................................................................36شکل 3-4: منحنی ظرفیت (پوش آور) ...................................................................................................................................37شکل 3-5: روند تبدیل طیف پاسخ استاندارد به فرمت ADRS.......................................................................................38شکل 3-6: روند تبدیل منحنی ظرفیت به فرمت ADRS..................................................................................................40شکل 3-7: منحنی طیف ظرفیت و طیف پاسخ همراه با یکدیگر در فرمت ADRS. ..................................................41شکل 3-8: روش یافتن جابجایی معادل بصورت تقریبی از روی منحنی طیف ظرفیت و طیف تقاضا......................41شکل 3-9: تقریب دو خطی منحنی طیف ظرفیت................................................................................................................42شکل 3-10: روش بدست آوردن نقطه ی عملکرد از روی منحنی طیف ظرفیت دندانه دار........................................42شکل 3-11: مفاهیم تصویری پارامترهای مؤثر در محاسبه ی ..............................................................................45شکل 3-12: منحنی های طیف تقاضای کاهش یافته پس از اعمال ضرایب کاهش یافته در هر مرحله..................47شکل 3-13: مختصات نقطه ی طیفی فرض شده () و بدست آمده در منحنی طیف ظرفیت.....................47شکل3-14: منحنی طیف پاسخ الاستیک قاب 1 .................................................................................................................48شکل3-15: منحنی ظرفیت قاب 1 تحت زلزله منجیل (سطح خطر 2)..........................................................................49شکل 3-16: نمودار عملکرد قاب 1. ........................................................................................................................................49شکل 3-17: منحنی رفتار عضو شکل پذیر. ..........................................................................................................................50شکل 3-18: منحنی رفتار عضو نیمه شکل پذیر. .................................................................................................................51شکل 3-19: منحنی رفتار عضو شکننده. ...............................................................................................................................51شکل 3-20: مقاومت مورد انتظار، اسمی و طراحی درنمودار لنگر- دوران .....................................................................52شکل 3-21: معیارهای پذیرش برای اعضای اصلی(P=Primary) و اعضای غیراصلی(S=Secondary)................57شکل 3-22: نمودار بار- جابجایی در المان های بتنی بر اساس FEMA-356 ...........................................................58شکل 4-1: نمای عمومی پل مورد مطالعه. ............................................................................................................................65شکل 4-2: مقطع عرضی پل. ....................................................................................................................................................66شکل 4-3: مقطع ستون و سر ستون پایه های p1 و p6. ....................................................................................................66شکل 4-4: مقطع ستون و سر ستون پایه های p2 تا p5. ...................................................................................................67شکل 4-5: قاب1 و قاب 2، مدل شده در ABAQUS. .....................................................................................................69شکل 4-6: نحوه استقرار بار نوع اول بر روی عرشه پل. ......................................................................................................71شکل 4-7: فشار جانبی خاک. ..................................................................................................................................................72شکل 4-8: عرشهپلکهتحتتاثیربارگذاريطولیوعرضیقراردارد .........................................................................78شکل4-9: عرشهپلکهتحتتاثیربارگذاريطولیوعرضیمعادلزلزلهقراردارد..................................................79شکل 4-10: زوج شتاب نگاشت زلزله chi-chi (سطح خطر 1). .....................................................................................86شکل 4-11: زوج شتاب نگاشت زلزلهNorthridge (سطح خطر 1 ...............................................................................87شکل 4-12: زوج شتاب نگاشت زلزلهManjil (سطح خطر 1). ......................................................................................88شکل 4-13: زوج شتاب نگاشت زلزله chi-chi (سطح خطر 2). .....................................................................................89شکل 4-14: زوج شتاب نگاشت زلزلهNorthridge (سطح خطر 2). ............................................................................90شکل 4-15: زوج شتاب نگاشت زلزلهManjil (سطح خطر 2). ......................................................................................91شکل 5-1: نقاط انتگرال گیری در دو حالت کاهش یافته و کاهش نیافته. ....................................................................94شکل 5-2: المان C3D8 و شماره وجه های محلی آن. .....................................................................................................94شکل 5-3: نقاط انتگرال گیری برای المان پوسته در دو حالت کاهش یافته و غیر کاهش یافته. ............................97شکل 5-4: ورقه تک جهته. .......................................................................................................................................................98شکل 5-5: بردار نرمال برای المان های خرپایی سه بعدی. ............................................................................................100شکل 5-6: مشخصات هندسی ستون مورد بررسی. ..........................................................................................................101شکل 5-7: مقایسه نتایج مدل سازی عددی با نتایج آزمایشگاهی. ...............................................................................102شکل 5-8: نمودارتاریخچه زمانی جابجایی پایه p1 تحت زلزلهchi-chi سطح خطر1 در جهتعرضی...............108شکل 5-9: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p1 تحت زلزله chi-chi سطح خطر 1در جهت طولی............108شکل 5-10: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p2 تحت زلزله Chi-chiسطح خطر 1 در جهت عرضی........................................................................................................................................................................................................109شکل 5-11: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p2 تحت زلزله chi-chi سطح خطر 1در جهت طولی........109شکل 5-12: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p3 تحت زلزله chi-chi سطح خطر 1 در جهت عرضی.......110شکل 5-13: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p3 تحت زلزله chi-chi سطح خطر 1 در جهت طولی.........110شکل 5-14: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p5 تحت زلزله chi-chi سطح خطر 1 در جهت عرضی. .......................................................................................................................................................................................................111شکل 5-15: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p5 تحت زلزله chi-chi سطح خطر 1 در جهت طولی. .......................................................................................................................................................................................................111شکل 5-16: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p6 تحت زلزله chi-chi سطح خطر 1 در جهت عرضی. .......................................................................................................................................................................................................112شکل 5-17: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p6 تحت زلزله chi-chi سطح خطر 1 در جهت طولی. .......................................................................................................................................................................................................112شکل 5-18: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p1 تحت زلزله Northridgeسطح خطر 1 در جهت عرضی. .......................................................................................................................................................................................................113شکل 5-19: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p1 تحت زلزله Northridgeسطح خطر 1 در جهت طولی. .......................................................................................................................................................................................................113شکل 5-20: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p2 تحت زلزله Northridgeسطح خطر 1 در جهت عرضی. .......................................................................................................................................................................................................114شکل 5-21: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p2 تحت زلزله Northridgeسطح خطر 1 در جهت طولی. .......................................................................................................................................................................................................114شکل 5-22: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p3 تحت زلزله Northridgeسطح خطر 1 در جهت عرضی. .......................................................................................................................................................................................................115شکل 5-23: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p3 تحت زلزله Northridgeسطح خطر 1 در جهت طولی. .......................................................................................................................................................................................................115شکل 5-24: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p5 تحت زلزله Northridgeسطح خطر 1 در جهت عرضی. .......................................................................................................................................................................................................116شکل 5-25: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p5 تحت زلزله Northridgeسطح خطر 1 در جهت طولی. .......................................................................................................................................................................................................116شکل 5-26: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p6 تحت زلزله Northridgeسطح خطر 1 در جهت عرضی. .......................................................................................................................................................................................................117شکل 5-27: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p6 تحت زلزله Northridgeسطح خطر 1 در جهت طولی. .......................................................................................................................................................................................................117شکل 5-28: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p1 تحت زلزلهManjil سطح خطر 1 در جهت عرضی........................................................................................................................................................................................................118شکل 5-29: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p1 تحت زلزلهManjil سطح خطر 1 در جهت طولی. .......................................................................................................................................................................................................118شکل 5-30: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p2 تحت زلزلهManjil سطح خطر 1 در جهت عرضی. .......................................................................................................................................................................................................119شکل 5-31: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p2 تحت زلزلهManjil سطح خطر 1 در جهت طولی. .......................................................................................................................................................................................................119شکل 5-32: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p3 تحت زلزلهManjil سطح خطر 1 در جهت عرضی. .......................................................................................................................................................................................................120شکل 5-33: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p3 تحت زلزلهManjil سطح خطر 1 در جهت طولی. .......................................................................................................................................................................................................120شکل 5-34: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p5 تحت زلزلهManjil سطح خطر 1 در جهت عرضی. .......................................................................................................................................................................................................121شکل 5-35: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p5 تحت زلزلهManjil سطح خطر 1 در جهت طولی. .......................................................................................................................................................................................................121شکل 5-36: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p6 تحت زلزلهManjil سطح خطر 1 در جهت عرضی. .....................................................................................................................................................................................................122شکل 5-37: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p6 تحت زلزلهManjil سطح خطر 1 در جهت طولی. .......................................................................................................................................................................................................122شکل 5-38: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p1 تحت زلزله chi-chi سطح خطر 2 در جهت عرضی. .......................................................................................................................................................................................................123شکل 5-39: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p1 تحت زلزله chi-chi سطح خطر 2 در جهت طولی. .......................................................................................................................................................................................................123شکل 5-40: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p2 تحت زلزله chi-chi سطح خطر 2 در جهت عرضی. .......................................................................................................................................................................................................124شکل 5-41: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p2 تحت زلزله chi-chi سطح خطر 2 در جهت طولی. .......................................................................................................................................................................................................124شکل 5-42: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p3 تحت زلزله chi-chi سطح خطر 2 در جهت عرضی. .......................................................................................................................................................................................................125شکل 5-43: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایهp3 تحت زلزله chi-chi سطح خطر 2 در جهت طولی. .......................................................................................................................................................................................................125شکل 5-44: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p5 تحت زلزله Chi-chiسطح خطر 2 در جهت عرضی. .......................................................................................................................................................................................................126شکل 5-45: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p5 تحت زلزله chi-chi سطح خطر2 در جهت طولی. .......................................................................................................................................................................................................126شکل 5-46: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p6 تحت زلزله Chi-chiسطح خطر 2 در جهت عرضی. .......................................................................................................................................................................................................127شکل 5-47: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p6 تحت زلزله chi-chi سطح خطر2در جهت طولی .......................................................................................................................................................................................................127شکل 5-48: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p1 تحت زلزله Northridgeسطح خطر 2 در جهت عرضی. .......................................................................................................................................................................................................128شکل 5-49: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p1 تحت زلزله Northridgeسطح خطر 2 در جهت طولی. .......................................................................................................................................................................................................128شکل 5-50: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p2 تحت زلزله Northridgeسطح خطر 2 در جهت عرضی. .......................................................................................................................................................................................................129شکل 5-51: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p2 تحت زلزله Northridgeسطح خطر 2 در جهت طولی. .......................................................................................................................................................................................................129شکل 5-52: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p3 تحت زلزله Northridgeسطح خطر 2 در جهت عرضی. .......................................................................................................................................................................................................130شکل 5-53: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p3 تحت زلزله Northridgeسطح خطر 2 در جهت طولی. .......................................................................................................................................................................................................130شکل 5-54: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p5 تحت زلزله Northridgeسطح خطر 2 در جهت عرضی. .......................................................................................................................................................................................................131شکل 5-55: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p5 تحت زلزله Northridgeسطح خطر 2 در جهت طولی. .......................................................................................................................................................................................................131شکل 5-56: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p6 تحت زلزله Northridgeسطح خطر 2 در جهت عرضی. .......................................................................................................................................................................................................132شکل 5-57: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p6 تحت زلزله Northridgeسطح خطر 2 در جهت طولی. .......................................................................................................................................................................................................132شکل 5-58: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p1 تحت زلزلهManjil سطح خطر 2 در جهت عرضی .......................................................................................................................................................................................................133شکل 5-59: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p1 تحت زلزلهManjil سطح خطر 2 در جهت طولی. .......................................................................................................................................................................................................133شکل 5-60: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p2 تحت زلزلهManjil سطح خطر 2 در جهت عرضی. .......................................................................................................................................................................................................134شکل 5-61: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p2 تحت زلزلهManjil سطح خطر 2 در جهت طولی. .......................................................................................................................................................................................................134شکل 5-62: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p3 تحت زلزلهManjil سطح خطر 2 در جهت عرضی. .......................................................................................................................................................................................................135شکل 5-63: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p3 تحت زلزلهManjil سطح خطر 2 در جهت طولی. .......................................................................................................................................................................................................135شکل 5-64: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p5 تحت زلزلهManjil سطح خطر 2 در جهت عرضی. .......................................................................................................................................................................................................136شکل 5-65: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p5 تحت زلزلهManjil سطح خطر 2 در جهت طولی. .......................................................................................................................................................................................................136شکل 5-66: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p6 تحت زلزلهManjil سطح خطر 2 در جهت عرضی. .......................................................................................................................................................................................................137شکل 5-67: نمودار تاریخچه زمانی جابجایی پایه p6 تحت زلزلهManjil سطح خطر 2 در جهت طولی. .......................................................................................................................................................................................................137شکل 5-68: نمودار انرژی- زمان قاب1 تحت زلزله chi-chi ، سطح خطر 1. ..........................................................138شکل 5-69: نمودار انرژی- زمان قاب 2 تحت زلزله chi-chi ، سطح خطر 1. ..........................................................138شکل 5-70: نمودار انرژی- زمان قاب 3 تحت زلزله chi-chi ، سطح خطر 1. ..........................................................139شکل 5-71: نمودار انرژی- زمان قاب 5 تحت زلزله chi-chi ، سطح خطر 1. ..........................................................139شکل 5-72: نمودار انرژی- زمان قاب 6 تحت زلزله chi-chi ، سطح خطر 1. ..........................................................140شکل 5-73: نمودار انرژی- زمان قاب 1 تحت زلزله Northridge، سطح خطر 1. ..................................................140شکل 5-74: نمودار انرژی- زمان قاب 2 تحت زلزله Northridge، سطح خطر 1. ..................................................141شکل 5-75: نمودار انرژی- زمان قاب 3 تحت زلزله Northridge، سطح خطر 1. ..................................................141شکل 5-76: نمودار انرژی- زمان قاب 5 تحت زلزله Northridge، سطح خطر 1. ..................................................142شکل 5-77: نمودار انرژی- زمان قاب 6 تحت زلزله Northridge، سطح خطر 1. ..................................................142شکل 5-78: نمودار انرژی- زمان قاب 1 تحت زلزله Manjil، سطح خطر 1. ...........................................................143شکل 5-79 نمودار انرژی- زمان قاب2 تحت زلزلهManjil ، سطح خطر 1. .............................................................143شکل 5-80: نمودار انرژی- زمان قاب3 تحت زلزله Manjil، سطح خطر 1. ..........................................................144شکل 5-81: نمودار انرژی- زمان قاب5 تحت زلزله Manjil، سطح خطر 1. ............................................................144شکل 5-82: نمودار انرژی- زمان قاب6 تحت زلزلهManjil ، سطح خطر 1. ............................................................145شکل 5-83: نمودار انرژی- زمان قاب1 تحت زلزله chi-chi ، سطح خطر 2. ..........................................................145شکل 5-84: نمودار انرژی- زمان قاب2 تحت زلزله chi-chi ، سطح خطر 2. ..........................................................146شکل 5-85: نمودار انرژی- زمان قاب3 تحت زلزله chi-chi ، سطح خطر 2. ..........................................................146شکل 5-86: نمودار انرژی- زمان قاب5 تحت زلزله chi-chi ، سطح خطر 2. ..........................................................147شکل 5-87: نمودار انرژی- زمان قاب6 تحت زلزله chi-chi ، سطح خطر 2. ..........................................................147شکل 5-88: نمودار انرژی- زمان قاب1 تحت زلزله Northridge، سطح خطر 2. ..................................................148شکل 5-89: نمودار انرژی- زمان قاب2 تحت زلزله Northridge، سطح خطر 2. ..................................................148شکل 5-90: نمودار انرژی- زمان قاب3 تحت زلزله Northridge، سطح خطر 2.....................................................149شکل 5-91: نمودار انرژی- زمان قاب5 تحت زلزله Northridge، سطح خطر 2 ...................................................149شکل 5-92: نمودار انرژی- زمان قاب6 تحت زلزله Northridge، سطح خطر 2. ..................................................150شکل 5-93: نمودار انرژی- زمان قاب 1 تحت زلزله Manjil، سطح خطر 2. ...........................................................150شکل 5-94: نمودار انرژی- زمان قاب 2 تحت زلزلهManjil ، سطح خطر 2. ...........................................................151شکل 5-95: نمودار انرژی- زمان قاب 3 تحت زلزله Manjil، سطح خطر 2. ...........................................................151شکل 5-96: نمودار انرژی- زمان قاب 5 تحت زلزله Manjil، سطح خطر 2. ...........................................................152شکل 5-97: نمودار انرژی- زمان قاب 6 تحت زلزلهManjil ، سطح خطر 2. ...........................................................152 فصل اولکلیات 1-1- مقدمهزمین لرزه پدیده ای طبیعی و غیر قابل اجتناب است که به خودی خود سبب تلفاتجانی و مالی نمی باشد، بلکه در کنش حرکات زمین با محیط های ساخته ی دست بشر است که عدم توانایی در مقاومت ساخته ها باعث خسارت جدی می شود. در پی زمین لرزه ها علاوه بر تلفات جانی، ثروت ملی نیز به هدر رفته و بار مالی زیادی بر اقتصاد کشورها بوجود می آید که این امر در مورد کشور هایی با اقتصاد زودشکن اثرات جدی و دراز مدت به جا می گذارد(ناطق الهی،1390).كشورايرانازنظرلرزهخيزيدريكيازفعالترينمناطقجهانقرارگرفتهاست. درسالهاياخيربهطورمتوسطدرهرپنجساليكزمينلرزهشديددرنقطهايازكشوراتفاقافتادهكهباعثخساراتجانيوماليبسياريشدهاست (حمره، 1387)، پل ها به عنوان سازه های استراتژیک ومهم و به واسطه آن که یکی از عناصر مهم در شریان های حیاتی هستند، باید به گونه ای طراحی شوند که در مدت زلزله و بعد از آن هم بتواند عملکرد خود را داشته باشد، عدم تخریب پل و خارج نشدن از بهره برداری پس ازیک زمین لرزه شدید ازبسیاری تلفات جانی و اقتصادی پس از حادثه خواهد کاست (زارع برزشی، 1391).در چند دهه گذشته بموازات توسعه راه های کشور حجم قابل توجهی از بودجه های مربوطه جهت پل ها اختصاص یافته است. متاسفانه علی رغم پیشرفت های فن آوری در مهندسی مواد هنوز این سازه ها با گذشت زمان به دلایل مختلف از جمله شرایط محیطی نامناسب و ترافیک سنگین و حوادث طبیعی دچار خرابی های متعددی می شوند. این خرابی ها در صورت عدم توجه به موقع علاوه بر کاهش سطح بهره برداری و عمر مفید سازه هزینه های تعمیر و نگهداری را شدیدا افزایش خواهد داد. که اهمیت بکارگیری روشهای منطقی و سینماتیک در مدیریت نگهداری پل ها به منظور حفظ ایمنی استفاده کنندگان از پل و جلوگیری از هدر رفتن سرمایه های کشور را نمایان می سازد (رهگذر،1387).بنابراین دست یابی به روش یا روش هایی جهت بهسازی لرزه ای پل هایی که در برابر زلزله به اندازه کافی مقاوم نیستند می تواند بسیار مهم باشد (مرادی، 1390).برای بهسازی، روش های مختلفی مانند مرمت موضعی، استفاده از پوشش بتنی، استفاده از پوشش فولادی و غیره تحت عنوان “ روش های کلاسیک ” وجود دارد. یکی از روش های نوینی که در سال های اخیر مورد توجه صنعتگران قرار گرفته است، مقاوم سازی یا بهسازی ساختمان های موجود با استفاده از کامپوزیت ها می باشد. در این زمینه تحقیقات زیادی صورت گرفته و آیین نامه هایی مقدماتی نیز برای استفاده از آنها تهیه شده است (ناطق الهی، 1385).اينموادبهدليلداشتنمقاومتكششيبالا،ابزارمناسبيجهتافزايشظرفيتاعضايبتنيوبناييبهشمارميآيند.امروزهدركشورهايپيشرفتهحجمبالاييازبهسازيوتقويتسازههايبتنيوبناييبااستفادهازاينموادانجامميپذيرد (حمره، 1387).1-2- بیان مسئلهدر اين پايان نامه به مقاوم سازی پایه پل های بتنی با ورقFRP تحت بار دینامیکی زلزله پرداخته خواهد شد، پایه های پل با ابعاد واقعی ومحصور شده با FRR درنرم افزار ABAQUS مدل سازی می شود،برای تحلیل پایه تحت بار زلزله از تحلیل دینامیکی غیر خطی استفاده شده است تا اثرFRP بر روی پایه های پلی که تحت شتاب نگاشت هستند مورد بررسی قرار گیرد. 1-3- پیشینه تحقیقتكنولوژياستفادهازورقهايFRPدرمهندسيعمراناولينبار درسال1984درسوئيستوسط پروفسورMeier مطرحوموردآزمايش قرارگرفتكهدرآنورقهاي Carbon FRP (CFRP) جهتمقاوم سازيتيرهايبتنيآزمايششدند.بزرگترينمزيت FRPنسبتبهفولاد داشتننسبتمقاومتبهوزنبالايآنميباشد.كاتسوماتاوهمكارانشدرسال1987 و 1988روشاستفادهازFRP راجهتمقاوم سازيستون هايبتنيمسلحارائهدادند.یکیازروش هایمعمولجهتمقاوم سازیوافزایشظرفیتباربریستون هایبتن آرمه،ایجادروپوشپیرامونی،جهتمحدودنمودن انبساطعرضیستونبارگذاریشدهاست. اینشیوهعلاوهبرجلوگیریازکمانشآرماتورهایطولیستون،بابهتعویقانداختنجداشدگیپوستهبتنی، انهدامستونرانیزبهتاخیرمی اندازد.مطالعاتپیرامونروشمقاومسازیستون هایبتن آرمهدرابتدایقرنبیستمودرمورد ستون هایمقاوم شدهباروپوشفولادیصورتپذیرفت.اینمطالعاتنشاندادکهوجوددورپیچپیرامون ستون،سببافزایشمشخصههایباربریآنمیگردد اثرنامطلوبشرایطمحیطیبرروپوش هایفولادیومراحلدشواروزمان برایجاداینروپوش ها،سببگردیدکهصفحاتکامپوزیتیازجنس پلیمرهایمسلحشدهباالیافموسومبهورقه هایFRP ازبدوپیدایشبهتدریجبهعنوانجایگزینروکش هایفولادیمورداستفادهقرارگیرند.تحقیقاتآزمایشگاهی و نرم افزاری زیادی در زمینه بهسازی ستون های بتنی با FRPدر ایران نیزانجام شده است :دراينتحقيق مدلابعادواقعيپايهيكپل به مقطع دايره ايجادشده ورفتارآن تحت بارگذاريدورهايتكمحوره (بارگذاريهمزمانثقليوجانبيقرارگرفتهكهبارگذاريجانبيآنبهصورتدوره ايميباشد) بررسیشدهکهدراينتحقيقستونمعرفيشده توسطورقه GFRP بهضخامت 1 ميليمتر) درطولكلستون)دورپيچشده است، پوشمنحنيهيسترزيسبرشپايهدردوحالتبدونمحصورشدگيوبامحصورشدگيتوسطFRP رسم شد نتایج بدین صورت می باشد: