ارائه مدل سه درجه آزادی برای بررسی تاثیر پارامترهای جرمی بر زمان تناوب طولی پل های دارای جداگر لرزه ای

جرم زیر سازه مولفه مهمی است که بر روی زمان تناوب و در نتیجه نیروها و جابجایی های پل های دارای جداگر لرزه ای اثر می گذارد. در حالیکه برخی آیین نامه های طراحی مانند آئین نامه آشتو، در روش ساده شده تحلیل، این جرم را نادیده گرفته اند. جرم زیر سازه از چهار مولفه جرم پایه ها، جرم تیر سر ستون، ممان اینرسی دورانی پایه ها، و ممان اینرسی دورانی تیر سر ستون تشکیل شده است. در مقاله حاضر اثر مولفه های جرم زیرسازه بر روی زمان تناوب طولی پل های دارای جداگر لرزه ای بررسی شده است. بدین منظور مدل تحلیلی سه درجه آزادی پل دارای جداگر لرزه ای در جهت طولی و محاسبات زمان تناوب طولی در چهار حالت دقیق، با نادیده گرفتن ممان اینرسی دورانی، با نادیده گرفتن جرم تیر سرستون و در آخر با نادیده گرفتن کل مولفه های جرم زیر سازه (مدل پیشنهادی آئین نامه آشتو) ارائه شد. صحت سنجی مدل تحلیلی ارائه شده در حالت دقیق، از طریق مقایسه با مدل اجزا محدود انجام شد. نتایج نشان داد ممان اینرسی دورانی زیر سازه تاثیری بر روی زمان تناوب طولی ندارد، در حالیکه تاثیر جرم تیر سر ستون در پل های جداسازی شده با پایه های بلند قابل ملاحظه بوده و نادیده گرفتن آن منجر به ایجاد 8% خطا در زمان تناوب طولی پل های نامبرده می گردد. همچنین نتایج نشان داد روش های ساده شده ای که کل جرم زیر سازه را نادیده می گیرند، مشابه روش بکار گرفته شده در آئین نامه آشتو، در برخی پل ها نتایج دقیقی ندارد و هرچه نسبت سختی جداگر لرزه ای به سختی زیر سازه افزایش می یابد، خطای این روش ها در تخمین زمان تناوب افزایش یافته و به 15% رسیده است.