نشریه علمی سازه و فولاد

نشریه علمی سازه و فولاد

ارزیابی رفتار لرزه ای پل معلق مجهز به میراگر جرمی تحت رکوردهای لرزه‌ای حوزه دور از گسل با استفاده از روش DEMATEL (مطالعه موردی: پل گلدن گیت)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری رشته مهندسی عمران، دانشکده عمران معماری و هنر، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات
2 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده عمران معماری و هنر، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات
3 دانشیار گروه مهندسی عمران دانشگاه خوارزمی
4 دانشکده عمران، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
10.22034/jss.2026.596327.1052
چکیده
زمینه و هدف : یکی از روشهای نوین ارزیابی پل‌های معلق در حین زلزله و پس از آن استفاده از روش DEMATEL می‌باشد
روش پژوهش: در این پژوهش رفتار لرزه ای پل معلق مجهز به میراگر جرمی تحت رکوردهای لرزه‌ای حوزه دور از گسل(مطالعه موردی: پل گلدن گیت) با استفاده از روش DEMATEL مورد بررسی قرار گرفته است. پل به صورت 3 بعدی در نرم افزار ABAQUS مدلسازی شده است تحلیل های تاریخچه زمانی تحت 7 رکورد حوزه دور از گسل صورت گرفته است که تحلیل مودال برای استخراج فرکانس‌های طبیعی و شکل مودها انجام شده و سپس پاسخ زمانی سازه تحت رکوردهای زلزله بررسی گردیده است.
یافته ها: . نتایج نشان می‌دهد که کابل‌های اصلی و برج‌ها بیشترین سهم را در جذب انرژی لرزه‌ای داشته و انعطاف‌پذیری سیستم معلق موجب کاهش انتقال نیروهای لرزه‌ای به عرشه می‌شود. همچنین مشخص شد که استفاده از تحلیل غیرخطی در مدل‌سازی پل‌های معلق می‌تواند دقت پیش‌بینی پاسخ لرزه‌ای را به میزان قابل توجهی افزایش دهد نتایج نشانگر کارایی مناسب میراگر جرمی در کاهش تغییر مکان های لرزه ای بوده است به نحوی که استفاده از میراگر جرمی توانسته است به طور متوسط میانگین تغییر مکان های ماندگار ایجاد شده در پل را به میزان 35 درصد کاهش دهد .
نتیجه گیری: با استفاده از روش شبکه عصبی پیشنهادی با دقت بالای 90 درصد و استفاده از روش DEMATEL مشخص شده است که تغییر مکان و مود ارتعاشی سازه تاثیر پذیرترین پارامتر و سختی پایه ها و کابل ها و همچنین رفتار میراگر جرمی تاثیر گذارترین پارامترها بوده اند. زمان تحلیل و پیچیدگی بسیار زیاد مدلسازی و تحلیل زمانبر از محدودیت های تحقیق بوده است.
یافته ها: . نتایج نشان می‌دهد که کابل‌های اصلی و برج‌ها بیشترین سهم را در جذب انرژی لرزه‌ای داشته و انعطاف‌پذیری سیستم معلق موجب کاهش انتقال نیروهای لرزه‌ای به عرشه می‌شود. همچنین مشخص شد که استفاده از تحلیل غیرخطی در مدل‌سازی پل‌های معلق می‌تواند دقت پیش‌بینی پاسخ لرزه‌ای را به میزان قابل توجهی افزایش دهد نتایج نشانگر کارایی مناسب میراگر جرمی در کاهش
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Evaluation of the Seismic Performance of a Suspension Bridge Equipped with a Tuned Mass Damper under Far-Field Ground Motions Using the DEMATEL Approach: A Case Study of the Golden Gate Bridge

نویسندگان English

Mohammad Taghi Khani 1
Mir Hamid Hosseini 2
Seyed Hossein Hosseini Lavasani 3
Pasha Javadi 4
1 Ph.D. Candidate in Civil Engineering, Department of Civil Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad
2 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, SR.C., Islamic Azad University
3 Associate Professor at Department of Civil Engineering, Kharazmi University
4 Civil engineering departent, Research and Science Branch, Islamic Azad University, Tehrn, Iran
چکیده English

Background: One of the novel methods for evaluating suspension bridges during and after earthquakes is the use of the DEMATEL method. This approach provides an effective framework for identifying the relationships and importance of influencing parameters in the seismic assessment of complex structural systems.
Methods: In this study, the seismic behavior of a suspension bridge equipped with a tuned mass damper (TMD) under far-field earthquake records (Case study: Golden Gate Bridge) was investigated using the DEMATEL method. A three-dimensional finite element model of the bridge was developed in ABAQUS software. Time-history analyses were performed using seven far-field earthquake records. First, modal analysis was conducted to extract the natural frequencies and mode shapes of the bridge. Subsequently, the time-dependent structural responses under earthquake excitations were evaluated.
Results: The results indicate that the main cables and towers have the greatest contribution to seismic energy absorption, while the flexibility of the suspension system reduces the transmission of seismic forces to the deck. Furthermore, it was demonstrated that applying nonlinear analysis in the modeling of suspension bridges can significantly improve the accuracy of seismic response predictions. The results also confirm the effectiveness of the tuned mass damper in reducing seismic displacements. The use of a TMD reduced the average permanent displacements developed in the bridge by approximately 35%.
Conclusion: Based on the proposed neural network approach, with an accuracy exceeding 90%, and using the DEMATEL method, it was determined that structural displacement and vibration modes are the most influential response parameters. In addition, foundation and cable stiffness, as well as the behavior of the tuned mass damper, were identified as the most effective influencing parameters. The long computational time and high complexity associated with modeling and analysis represent the main limitations of this research.behavior of the tuned mass damper, were identified as the most effective influencing parameters. The long computational time and high complexity associated with modeling and analysis represent the main limitations of this research.

کلیدواژه‌ها English

Tuned Mass Damper (TMD)
Artificial Neural Network
DEMATEL Method
Suspension Bridge
Golden Gate Bridge
دوره 20، شماره 53 - شماره پیاپی 54
در حال انجام
پاییز 1405

  • تاریخ دریافت 18 مرداد 1405
  • تاریخ بازنگری 25 مرداد 1405
  • تاریخ پذیرش 15 خرداد 1405
  • تاریخ اولین انتشار 26 مرداد 1405
  • تاریخ انتشار 01 آبان 1405