نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی سواحل، بنادر و سازه‌های دریایی، دانشگاه قم

2 استادیار دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه قم

چکیده

عملکرد لرزه‌ای اسکله‌های شمع و عرشه توسط محققان بسیاری مورد بررسی قرار گرفته است، اما تحقیقات بسیار اندکی در مورد اثر جرثقیل‌های بارگیری و تخلیه بار بر روی پاسخ لرزه‌ای این نوع اسکله‌ها صورت پذیرفته است؛ زیرا این باور قدیمی وجود داشت که حضور جرثقیل روی اسکله همانند یک میراگر برای سازه‌ی زیرین خود عمل می‌کند و موجب کاهش پاسخ لرزه‌ای اسکله خواهد شد. لذا در نظر نگرفتن اثر آن، موجب افزایش ضریب ایمنی در طراحی‌ها می‌گردد. در این مقاله به بررسی اثری که جرثقیل روی پاسخ لرزه‌ای اسکله شمع و عرشه می‌گذارد، پرداخته می‌شود. برای این منظور از یک نوع اسکله شمع و عرشه‌ی رایج در بنادر خلیج‌فارسبا مشخصات ژئوتکنیکی و سازه‌ای معین استفاده و دو مدل از اسکله بدون و با جرثقیل در نرم‌افزار SAP2000 بصورت سه بعدی مدلسازی شده است. برای بررسی پاسخ لرزه‌ای اسکله از تحلیل دینامیکی فزاینده که شامل هشت رکورد زلزله در هفت مقیاس مختلف می‌باشد، استفاده شد. در نهایت با کمک معیارهای خرابی‌ای که از تحلیل پوش‌آور استخراج گردید، منحنی‌های شکنندگی اسکله در سه حالت سرویس‌دهی، تعمیرپذیری و نزدیک فروپاشی ارائه شدند. بعد از انجام تحلیل‌ها و مشاهده نتایج و نمودارها این نتیجه بدست آمد که حضور جرثقیل در راستای موازی ساحل تاثیری روی پاسخ لرزه‌ای و آسیب‌پذیری اسکله ندارد، اما در راستای عمود بر ساحل علی‌رغم کاهش پاسخ لرزه‌ای اسکله، موجب افزایش آسیب‌پذیری آن خواهد شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigating Seismic Response of Pile-Supported Wharf under the Effect of Loading and Unloading Cranes

نویسندگان [English]

  • Sh Shaaker Ardakani 1
  • R Amirabadi 2
  • H Heidary-Torkamani 2

1 Civil Engineering School, Engineering Department, University of Qom, Qom, Iran

2 Civil Engineering School, Engineering Department, University of Qom, Qom, Iran

چکیده [English]

Many researchers have investigated seismic performance of pile supported wharfs, but few studies are conducted to examine the effect of loading and unloading cranes on seismic responses of this type of wharfs. This was due to an expired belief which considers the crane as a damper for the structure beneath and reduces the seismic responses of the wharf. Since, ignoring the crane would enhance the safety factor of the design. This research aims to find the impact of crane on seismic responses of a pile supported wharf. Hence, a common type of pile supported wharf by specified geotechnical and structural parameters used in Persian Gulf ports with and without crane is 3-D modeled in SAP2000. Assessment of the seismic responses of the wharf is done via an incremental dynamic analysis. Finally, by using the destruction criterions which are adapted from push-over analysis, fragility curves of the wharf are proposed in three different moods. Analyzing and observing the resulting values and curves show that a crane does not affect the seismic and vulnerability responses of the wharf in the direction parallel to the seashore however, in the direction perpendicular to the seashore, despite of the reduction of the wharf seismic responses the vulnerability responses increase.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pile-Supported Wharf
  • Seismic Response
  • Crane
  • Incremental Dynamic Analysis
  • Fragility Curve

[1] PIANC, "Seismic Design Guidelines for Port Structures." Permanent International Navigation Association, A.A. Balkema Publishers, Rotterdam, Netherlands, 2001.

]2[ امیرآبادی، روح‌الله؛ "کاربرد مفهوم طراحی لرزه‌ای بر اساس عملکرد برای اسکله‌های شمع و عرشه"؛ رساله دکتری، به راهنمایی دکتر خسرو برگی، دانشکده مهندسی عمران دانشگاه تهران، اسفند 1391.

[3] Amirabadi, R., Bargi, Kh., Dolatshahi Piroz, M., Heidary Torkamani, H., & Mccullough, N. "Determination of Optimal Probabilistic Seismic Demand Models for Pile-Supported Wharves'. Structure and Infrastructure Engineering, 10(9), 1119-1145, 2014.

[4] Heidary-Torkamani, H., Bargi, Kh., & Amirabadi, R. "Seismic Vulnerability Assessment of Pile-Supported Wharves Using Fragility Curves". Structure and Infrastructure Engineering, (Taylor & Francis), 10(11), 1417-1431, 2014.

[5] Heidary-Torkamani, H., Bargi, Kh., Amirabadi, R., & Mccullough, N. J. "Fragility Estimation and Sensitivity Analysis of an Idealized Pile-Supported Wharf with Batter Piles". Soil Dynamics and Earthquake Engineering (Elsevier), 61, 92-106, 2014.

[6] McCullough, N.J.; Dickenson, S.E.; Scheleter, S.M.; "The Seismic Performance of Piles in Waterfront Applications", America's Ports-Gateway to The Gloval Economy, 2004.

[7] Roth, W.H.; Dawson, E.M.; Mehrain, M.; Sayegh, A.; "Analyzing the Seimic Performance of Wharves", Structural Engineering Approach, 2003.

]8[ خیری، امیر؛ جندقی، علایی؛ عجمی، مهدی؛ "بررسی عملکرد اسکله‌های شمع و عرشه بر روی بستر شیب‌دار"؛ کنفرانس ملی زیرساخت‌های حمل و نقل؛ بهمن 1391.

[9] Shafieezadeh, A., Kosbab, B.D., DesRoches, R., Leon,R.T. "Dynamic Interaction Behavior of Pile-Supported Wharves and Container Cranes in Liquefiable Soil Embankments", 2012.

[10] SAP2000, Help.

[11] Recommended Practice for Planning, Designing and Constructing Fixed Offshore Platforms – Working Stress Design, API Recommended Practice 2A-WSD (RP 2A-WSD) Twenty-First Edition, December 2000.

[12] https://ngawest2.berkeley.edu/

[13] Chiou, J.S.; Chiang, C.H.; Yang, H.H.; Hsu, S.Y.; "Developing Fragility Curves for a Pile-Supported Wharf", Journal of Soil Dynamics and Earthquake Engineering 31:830-840, 2011.