Tuproqli ankraj texnologiyasi va ko'priklarning kombinatsiyasi seysmik ta'sirni sezilarli darajada yaxshilaydi

Tuproqli langar texnologiyasi va ko'priklarning kombinatsiyasi seysmik ta'sirni sezilarli darajada yaxshilaydi:

Zilzilalar to'satdan sodir bo'lishi va halokatli kuchi bilan barcha tabiiy ofatlar orasida birinchi o'rinda turadi.

Zilzila falokati sodir bo'lganda, zilzila sodir bo'lgan hududdagi ko'prikning shikastlanishi qutqaruv liniyasining uzilishini anglatadi, bu esa tabiiy ofatdan qutqarish ishlarining borishiga to'g'ridan-to'g'ri to'sqinlik qiladi, odamlarning hayoti va mulki va bilvosita iqtisodiy yo'qotishlarni oshiradi va tiklashda qiyinchiliklarga olib keladi. va falokatdan keyin qayta qurish.

Zilzila ko'priklarga qanday zarar etkazadi?

Zilzila sodir bo'lgan vaqt va joyni oldindan aytib bo'lmaydi va qisqa muddatli va shiddatli energiya chiqishi xususiyatlariga ega. Ko'prik zilzila xavfi asosan quyidagi to'rt jihatni o'z ichiga oladi:

(1) Ustki tuzilmaning qulashi: qo'llab-quvvatlovchi konnektorlarning ishlamay qolishi yoki pastki tuzilmalarning ishdan chiqishi natijasida yuzaga keladigan nurlarning tushishi hodisasi ko'pincha ko'prik yo'nalishida sodir bo'ladigan halokatli zilzilalar paytida sodir bo'ladi (ko'prikning markaziy o'qi yo'nalishiga ishora qiladi). ko'prik).

2) Qo'llab-quvvatlovchi konnektorlarning shikastlanishi: ko'prik tayanchlari, kengaytiruvchi bo'g'inlar, kesish kalitlari, qo'llab-quvvatlovchi konnektorlar va boshqalar nisbatan zaif seysmik ko'rsatkichlarga ega bo'lgan ko'prik konstruksiya tizimining zaif bo'g'inlari hisoblanadi.

Qo'llab-quvvatlashning nosozlik shakli asosan tayanchning siljishi, ankraj murvatini tortib olish, kesish, faol tayanchni kesish va tayanchning o'zi tuzilishini buzish sifatida namoyon bo'ladi.

(3) Abutment va tirgakning shikastlanishi: Agar ustun ustuni shikastlangan bo'lsa, ko'prikning zilzilalarga bardosh berish qobiliyati zaiflashadi va qulash sodir bo'ladi.

Suyanchning seysmik shikastlanishi zilzilalarda koʻproq uchraydi, poydevorning koʻtarilish qobiliyatini yoʻqotishi va hokazolar tayanchning sirpanishi, platforma va ustki tuzilma oʻrtasidagi toʻqnashuv natijasida shikastlanishi, tayanchning egilishi natijasida yuzaga keladi.

Ajoyib seysmik ko'rsatkichlarni ta'minlaydigan yangi ko'prik seysmik texnologiyasi

2000-yildan buyon jahon miqyosida qayd etilgan 5 yoki undan yuqori magnitudali 1800 ta zilzila oqibatida 1 milliondan ortiq odam halok bo‘ldi. Ko‘priklar zilzilalar sodir bo‘lganda transport tarmog‘ining eng zaif qismi bo‘lib, favqulodda vaziyatlarni bartaraf etish, qidiruv-qutqaruv missiyalari hamda yordam yetkazilishiga to‘sqinlik qiladi. potentsial o'limlar soni.

Muhandislar ekstremal tayfunlar, 2010-yilgi Gaiti zilzilasi (310 dan ortiq000 kishi halok boʻlgan) yoki 2011-yilda Yaponiyadagi Toxoku universiteti zilzilasi (20 dan ortiq) kabi halokatli zilzilalar kabi halokatli tabiiy kuchlarga bardosh bera oladigan inshootlarni loyihalashtirgan boʻlsada,{ {5}} o'lim) muammo bo'lib qolmoqda.

Bunday katta zilzila oqibatlarini yumshatish uchun Sidney Texnologiya Universiteti (UTS) tadqiqotchilari guruhi ko'priklarni halokatli zilzilalardan himoya qilish uchun asosiy seysmik qarshilik tizimi sifatida yer langarlaridan foydalanadigan dasturni ishlab chiqdi.

Butun dunyo bo'ylab qat'iy dizayn kodlari amalga oshirilishiga va seysmik loyihalash va konstruksiyalarni muhofaza qilishda texnologik yutuqlarga qaramasdan, o'lim va moliyaviy yo'qotishlarni kamaytirish uchun ko'proq ish qilish kerak.

2004-yildagi zilziladan keyin 230000 aholi qayd etilgan Yaponiya va Indoneziya kabi jadal urbanizatsiya seysmik faol hududlarda aholining yuqori kontsentratsiyasini yuzaga keltirganligi alohida ahamiyatga ega.

Dotsent Fatahiy va uning jamoasi dunyodagi eng yirik halokatli zilziladan aziyat chekkan ankrajli ko‘priklarning seysmik chidamliligini simulyatsiya qilish va baholash imkonini beruvchi ilg‘or uch o‘lchovli kompyuter modelini ishlab chiqdi.

Uning tadqiqotlari shuni ko'rsatdiki, yerga langar texnologiyasini ko'priklar bilan birlashtirib, qatlamga biriktirilgan bir nechta yuqori mustahkam po'lat simlardan foydalanish ko'prikning seysmik ishlashini ta'minlashi mumkin. Ma'lumki, tirgak to'sinlarini mustahkamlashda ko'prik ustki tuzilishining harakati ko'prikni jiddiy shikastlaydi va hatto egri maydonda plastik ilgaklar hosil bo'lgandan keyin qulab tushadi. Birlashtirilmagan ko'priklar nurlarning tushishiga olib keladi.

Boshqa turdagi ko'priklar, masalan, qiyalik ko'priklar, ko'prik ustki tuzilishining aylanishi va ajralishini keltirib chiqaradi, bu esa ko'prik ustki tuzilishining tayanchlardan uzilishiga va tayanchga biroz zarar etkazishiga olib keladi. 2010 yilda Chilidagi zilzila sodir bo'lganidek. Bundan tashqari, ko'prik ustki tuzilishining siljishi ko'prikning pastki tuzilishiga (shu jumladan ustunlar, qoziq poydevorlari va tayanchlari) katta kesish kuchi va egilish momentini keltirib chiqaradi. Bu kattaroq zilzilalar ehtiyojlarini qondirish uchun mos keladigan joyning kesishishini oshirish zaruratiga olib keladi.

Hozirgi vaqtda ko'prik muhandislari ko'prik ustki tuzilmalarining seysmik siljishini kamaytirish uchun yopishqoq amortizatorlar, kabel cheklovchilari va qimmat shaklli xotira qotishmalaridan foydalanadilar. Ushbu tizimlar ustunlar yoki tayanchlarga katta eksenel kuchlarni o'tkazish orqali ustki tuzilmaning siljishini cheklaydi, bu esa seysmik talablarni, geometriyani va xarajatlarni oshiradi.

Ushbu maqolada muhokama qilingan yangi konstruksiyaning loyihalash printsipi abutment orqasidagi qattiq tuproq qatlamidagi ustki tuzilmani bir nechta tuproqli ankrajlar orqali samarali bog'lashdan iborat va seysmik kuch po'lat simli tuproqli langar tizimi orqali tuproq qatlamiga uzatiladi. ko'prik ustki tuzilishining oldinga va orqaga siljishini samarali ravishda cheklashi mumkin

Tuproq dinamikasi va seysmik muhandislik jurnalida chop etilgan "Izolyatsiya qilingan segmentli konsol ko'prigini himoya qilish" da, xuddi shu ko'prik va bir xil seysmik kirish viskoz amortizator cheklovlari va tuproqli langar cheklovlari ta'sirini solishtirish uchun ishlatilgan.

Murakkab uch o'lchovli raqamli modelni yaratish orqali ushbu maqola struktura va tuproq o'rtasidagi o'zaro ta'sirni, plastik menteşe shakllanishi va materialning chiziqli bo'lmaganligini har tomonlama ko'rib chiqadi. Ko'prikning chiziqli bo'lmagan vaqt tarixini tahlil qilishda 1994 yil Norrij zilzilasi, 1971 yil San-Fernando zilzilasi, 1995 yil Kobe zilzilasi va 1999 yil Chi-Chi zilzilasidan olingan seysmik signallardan foydalanilgan. Bu seysmik signallar strukturaga katta zarar yetkazgan.

Tuproqli ankraj modeli langarning erkin uzunligi va ankraj uzunligini hisobga oladi. Erkin uzunlikdagi qism simi birligi tomonidan simulyatsiya qilinadi va langar uzunligi qismi tuproq bilan chiziqli bo'lmagan groutingning o'zaro ta'sirini ko'rsatish uchun murakkabroq ulanishlar yordamida taqlid qilinadi. Shlangi tanasi va tosh shakllanishining sirpanish harakati chiziqli bo'lmagan plastik buloq yordamida taqlid qilinadi. Baholash uchun ishlatiladigan natijalar ustki tuzilmaning uzunlamasına siljishi va tirgaklarning egilish momentini o'z ichiga oladi.

Natijalar shuni ko'rsatadiki, yer osti langar texnologiyasidan foydalangandan so'ng, ko'prikning ustki tuzilishi Norrij zilzilasi va Kobe zilzilasida mos ravishda 105 mm va 95 mm bo'ylama siljishni hosil qildi. Bundan farqli o'laroq, xuddi shu zilzila ostida, yopishqoq amortizatorlar yordamida ko'priklarning bo'ylama siljishi mos ravishda 2019 mm va 1600 mm edi. Bundan tashqari, Kobe seysmik signali ostida, yopishqoqlik amortizatori sxemasi ko'prikning egilish qarshiligining 90 foizini ishlatgan, erga langar sxemasi esa faqat 10 foizni ishlatgan.

Tuproqli ankrajning strukturaviy afzalliklaridan tashqari, tadqiqotchilar, shuningdek, yopishqoq amortizatorning silikon tarkibining sizib chiqishi xavfi borligini ham payqashdi, bu esa yopishqoq amortizatorning to'liq ishdan chiqishiga olib kelishi mumkin. Shuning uchun komponentni muntazam ravishda tekshirish kerak.

Tuproqli langarning ko'prikning normal ishlashiga ta'sirini sinash uchun, shuningdek, qisqarish, sudralma va oldingi kuchlanish natijasida yuzaga keladigan ta'sirlar tahlil qilindi. Qurilish bosqichini tahlil qilish uch bosqichni ko'rib chiqadi: qurilishning dastlabki bosqichi, tugaganidan keyin bir yil va tugaganidan keyin 30 yil.

Qurilish bosqichini tahlil qilishda, tuproq langari o'zining moslashuvchanligini saqlab qolgan holda, ko'prik ustki tuzilishining seysmik ta'sirini bostirish uchun etarlicha qattiqlikka ega ekanligi va hech qanday cheklovli shikastlanish muammosi bo'lmasligi aniqlandi. Tuproqli langarlarning boshlang'ich qurilish narxi pastligi sababli, er osti langarlarini cheklash tizimlari yuqori iqtisodiy samaradorlikka ega. Tuproqli ankraj texnologiyasi viskoz amortizatorlar kabi maxsus ishlab chiqarishni talab qiladigan tizimlar bilan solishtirganda osongina mavjud va arzon. Bundan tashqari, ankraj tizimining mavjudligi tufayli pastki tuzilmaning tasavvurlar kattaligi sezilarli darajada kamayadi, xarajatlar sezilarli darajada kamayadi va seysmik talab kamayadi. Xuddi shunday, yopishqoq amortizatorlardan farqli o'laroq, tuproqli ankraj tizimlari texnik xizmat ko'rsatmaydi va ularning samaradorligini saqlab qolish uchun tez-tez va doimiy tekshiruvlarni talab qilmaydi. Bu imtiyozlar shuni ko'rsatadiki, yer osti ankraj tizimlari butun dunyo bo'ylab, ayniqsa kuchli zilzilalardan zarar ko'rgan mamlakatlarda ko'prik muhandislari uchun samarali vosita sifatida qaralishi kerak.

UTS jamoasi hozirda ko'prik ustki tuzilishini cheklash uchun diagonal ko'priklarda yer langarlaridan foydalanish samaradorligini baholash uchun yangi tadqiqot o'tkazmoqda. Tadqiqot guruhi shuni aniqladiki, ko'prik ustki tuzilishidagi burchak ostida er langarini qo'yish orqali ko'prik ustki tuzilishining ta'siridan kelib chiqadigan burilish burchagi er tomonidan yaratilgan momentga qarshi turishi mumkin. Ushbu topilmalar zilziladan zarar ko'rishga moyil bo'lgan ko'priklarning seysmik harakatlarini sezilarli darajada oshirish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan kuchli vosita sifatida yerga mahkamlash tizimlarining pozitsiyasini yanada mustahkamlaydi.