طراحی مقاوم سازی بهینه ی لرزه ای پایه پل های بتنی متعارف براساس سطح عملکرد

این پایان نامه روشی را جهت کاهش هزینه های مقاوم سازی ستون های پایه ی پل بتنی با توجه به سطح عملکرد آن ها ارائه می دهد. به دلیل این که هدف این مطالعه طراحی مقاوم سازی براساس عملکرد می باشد ابتدا عملکرد موجود پل ارزیابی می گردد. آن گاه با توجه به سطح عملکرد هدف در نظر گرفته شده به دلیل این که بهبود عملکرد سازه مستلزم افزایش سختی آن است، از روش پوشش بتنی مسلح برای مقاوم سازی استفاده شده است. تحلیل پایه ی پل به روش استاتیکی غیر خطی (پوش اور) توسط نرم افزار opensees که یک نرم افزار اجزاء محدود می باشد انجام می شود. جهت مدل سازی اثرات غیرخطی از المان های بر پایه ی جابجایی در ستون ها استفاده شده است. اثرات محصور کنندگی میلگردهای مسلح کننده و هم چنین پوشش بتنی مسلح بر هسته ی ستون اصلی توسط روابط اساسی ارائه شده توسط ماندر (1988) و حفیظ (2008) که خود برپایه ی نتایج آزمایشگاهی به دست آمده توسط میلر (2006) ارائه شده است، در مقاطع المان ها در نرم افزار لحاظ می شود. روش طیف ظرفیت آیین نامه ی atc-40 در برنامه نویسی matlab به کار گرفته می شود و نقطه ی عملکرد پایه بر اساس نتایج تحلیل پوش اور به دست می آید. در نهایت هزینه ی مقاوم سازی پل بر اساس عملیات اجرایی شامل آرماتوربندی، قالب بندی و بتن ریزی به صورت یک مدل ریاضی تعریف شده که در معرض قیدهای مربوط به سطح عملکرد هدف قرار گرفته است. از الگوریتم اجتماع ذرات (pso) برای به دست آورن جواب بهینه ی مقاوم سازی استفاده می گردد. متغیرهای طراحی به پوشش بتنی اعمال می شود و پس از تحلیل پوش اور پایه و محاسبه ی عملکرد آن که توسط اندرکنش نرم افزارهای opensees و matlab به دست می آید، تابع هزینه جریمه می شود تا در روند تکرار، الگوریتم به جواب بهینه همگرا شود. در مقایسه با متوسط طراحی هایی که از قیدها تخطی ننموده اند، جواب بهینه ی نهایی به دست آمده که همه ی قیدهای طراحی مربوط به سطح عملکرد هدف را برآورده می نماید از کاهشی معادل 8/54 درصد برخوردار می باشد.