مطالعه عددی اثر چرخش انتهایی جداگرهای الاستومری بر رفتار مکانیکی آنها در پلهای انعطاف پذیر

در زمین لرزه های سالهای اخیر استفاده ازجداگرهای الاستومری در پلها، باعث بهبود عملکرد لرزه ای این نوع زیر ساخت های شهری شده است. نکته قابل ذکر از کاربرد این جداگرها در زیر عرشه پلهای دهانه بلند و یا با ارتفاع زیاد آن است که آنها تحت بار لرزه ای با چرخش دورانی قابل ملاحظه ای روبرو می گردند که بر رفتار آنها موثر می باشد. عملکرد این نشیمن های لاستیکی تحت بارگذاری خالص (فشار، برش، خمش) و یا ترکیب فشار- برش در سطوح مختلف مطالعه شده است، لیکن رفتار آنها تحت ترکیب این بارها که در آن اثر چرخش انتهایی جداگر لحاظ شده باشد، کمتر مورد توجه قرار گرفته است. در این مطالعه با استفاده از یک مدل مکانیکی دو بعدی از جداگرهای الاستومری، رفتار آنها تحت اثر همزمان فشار، برش و چرخش انتهایی بررسی می شود. این مدل مکانیکی شامل سه لایه از فنرهای محوری با رفتار هیسترزیس غیرخطی است که نقش توزیع تغییر شکل های خمشی و فشاری را بر عهده دارند. با اعمال چرخش انتهایی بر این مدل مکانیکی، سختی چرخشی کل جداگر از برهم نهی اثر فنرهای محوری بدست می آید. مقایسه نتایج آنالیز خمشی استاتیکی مدل با نتایج مطالعات آزمایشگاهی نشان از تطابق مناسب مدل ماکروی بدست آمده دارد. بررسی مدل ارایه شده نشان می دهد که تغییرات سختی چرخشی با میزان بار فشاری نسبت مستقیم و با تغییر شکل برشی جداگر نسبتی معکوس دارد. در بررسی رفتار جانبی جداگرهای الاستومری نتایج نشان می دهد وجود چرخش تگیه گاهی بر جابه جایی برشی بحرانی جداگر تاثیری ندارد اما نیروی بحرانی متناظر را تحت تاثیر قرار می دهد.