تم في هذا البحث تقييم الأداء الزلزالي لأحد الجسور القائمة و الذي يمثل نموذجاً لمجموعة كبيرة من الجسور المحلية متعددة الفتحات ذات الاستناد البسيط و ذلك من خلال وضع نموذج فراغي للجسر باستخدام برنامج SAP2000V19.1 و إجراء التحليل الستاتيكي اللاخطي. تمت الاستفادة من نتائج هذا التحليل في التحقق من إيفاء الجسر بمتطلبات AASHTO للتصميم الزلزالي و التي تتضمن التحقق من كل من متطلب استطاعة P-Δ, و طلب/ استطاعة الانتقال, و مطاوعة العناصر (الأعمدة), و كذلك التحقق من طلب/استطاعة القص للأعمدة.
بينت النتائج أن أداء الجسر المدروس بحالته الراهنة و من أجل الشدات الزلزالية المعتمدة في الكود السوري يحقق المستوى المطلوب و هو الحفاظ على الحياة (LS), و لكنه يتجاوز هذا المستوى من أجل شدة زلزالية عالية, كما بين البحث التوافق بين نتائج التحليل الستاتيكي اللاخطي و متطلبات AASHTO
Bridges are important and vital structures that provide communication between
different regions. Due to their importance, their design has had a great attention throughout
the world, as evidenced by the continuous development of seismic design codes such as
AASHTO, which now adopts the performance-based design, and requires through a set of
requirements and criteria that the bridge performance under the design earthquake is at life
safety (LS) level and thus ensures that it does not collapse. Since most of the local bridges
were built at periods where these criteria were not adopted, it is important to verify their
performance and that they meet these criteria.
In this paper, the seismic performance of an existing bridge, which represents a model
for a wide range of local multi-span simply supported bridges, was evaluated by
developing a 3D model of the bridge using SAP2000V19.1 and applying the nonlinear
static analysis. The results of analysis have been used to verify that the bridge meets the
AASHTO seismic requirements, which include the check of the P-Δ requirement,
displacement demand/ capacity, members (columns) ductility, as well as the check of the
shear demand/capacity of the columns.
The results showed that the performance of the studied bridge under the seismic
intensities adopted in the Syrian code achives the acceptable level which is life safity (LS),
but it exceeds this level under high seismic intensity. The research also showed that there is
compatibility between the results of nonlinear static analysis and AASHTO requirements.
Artificial intelligence review:
Research summary
تتناول هذه الدراسة تقييم الأداء الزلزالي لجسر الخريبات الواقع على طريق اللاذقية-طرطوس باستخدام التحليل الستاتيكي اللاخطي وفق المتطلبات الحديثة لكود AASHTO. نظراً لأهمية الجسور كمنشآت حيوية تضمن التواصل بين المناطق المختلفة، فإن تصميمها الزلزالي يحظى باهتمام كبير. ومعظم الجسور المحلية شُيدت في فترات لم تكن فيها معايير التصميم الزلزالي الحديثة معتمدة، مما يستدعي التحقق من أدائها وفق هذه المعايير. تم تطوير نموذج ثلاثي الأبعاد للجسر باستخدام برنامج SAP2000V19.1، وأُجري التحليل الستاتيكي اللاخطي للتحقق من متطلبات AASHTO، بما في ذلك متطلبات استطاعة P-A، وانتقال الطلب/الاستطاعة، ومطاوعة العناصر (الأعمدة)، واستطاعة القص للأعمدة. أظهرت النتائج أن أداء الجسر يحقق المستوى المطلوب (الحفاظ على الحياة) وفق الكود السوري، لكنه يتجاوز هذا المستوى عند تعرضه لشدة زلزالية عالية. كما أظهرت النتائج توافقاً بين التحليل الستاتيكي اللاخطي ومتطلبات AASHTO. توصي الدراسة بضرورة استخدام شدات زلزالية أكبر من تلك المعتمدة في الكود السوري عند تصميم الجسور الجديدة أو تقييم الجسور القائمة، وأهمية النمذجة الفراغية ثلاثية الأبعاد وإجراء التحليل في الاتجاهين الطولي والعرضي.
Critical review
تُعد هذه الدراسة خطوة مهمة نحو تحسين الأداء الزلزالي للجسور القائمة في سوريا، إلا أن هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، كان من الأفضل تضمين تحليل ديناميكي لاخطي باستخدام سجلات زمنية حقيقية للحصول على نتائج أكثر دقة. ثانياً، الدراسة اعتمدت على الكود السوري للأبنية، والذي قد لا يكون مناسباً تماماً للجسور، لذا كان من الأفضل استخدام كودات زلزالية خاصة بالجسور منذ البداية. ثالثاً، لم تتناول الدراسة بشكل كافٍ تأثير التغيرات المناخية والبيئية على أداء الجسر، وهو ما يمكن أن يكون له تأثير كبير على النتائج. وأخيراً، كان من المفيد تقديم توصيات محددة حول كيفية تحسين تصميم الجسور المستقبلية بناءً على النتائج المستخلصة من هذه الدراسة.
Questions related to the research
-
ما هو الهدف الرئيسي من هذه الدراسة؟
الهدف الرئيسي هو تقييم الأداء الزلزالي لجسر الخريبات باستخدام التحليل الستاتيكي اللاخطي وفق المتطلبات الحديثة لكود AASHTO، والتحقق من تحقيق الجسر لمستوى أداء الحفاظ على الحياة (LS) تحت تأثير الزلازل.
-
ما هي الأدوات والبرامج المستخدمة في هذه الدراسة؟
تم استخدام برنامج SAP2000V19.1 لتطوير نموذج ثلاثي الأبعاد للجسر وإجراء التحليل الستاتيكي اللاخطي.
-
ما هي النتائج الرئيسية التي توصلت إليها الدراسة؟
أظهرت النتائج أن أداء الجسر يحقق المستوى المطلوب (الحفاظ على الحياة) وفق الكود السوري، لكنه يتجاوز هذا المستوى عند تعرضه لشدة زلزالية عالية. كما أظهرت النتائج توافقاً بين التحليل الستاتيكي اللاخطي ومتطلبات AASHTO.
-
ما هي التوصيات التي قدمتها الدراسة لتحسين الأداء الزلزالي للجسور؟
توصي الدراسة بضرورة استخدام شدات زلزالية أكبر من تلك المعتمدة في الكود السوري عند تصميم الجسور الجديدة أو تقييم الجسور القائمة، وأهمية النمذجة الفراغية ثلاثية الأبعاد وإجراء التحليل في الاتجاهين الطولي والعرضي.
References used
AASHTO Guide Specifications for LRFD Seismic Bridge Design, 2nd Edition,American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington, DC, 2011
AASHTO LRFD Bridge design specifications, American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington, DC, 2012
Amirihormozaki, E., Pekcan, G., Itani, A., Analytical Modeling of Horizontal Curved Steel Girder Highway Bridges for Seismic Analysis, Journal of Earthquake Engineering· 2015