Seismic Assessment Of Multi-Span Steel Railway Bridge In Turkey Base On The Nonlinear Time History Analyses
Creators
- 1. Istanbul Technical University
- 2. Ondokuz Mayıs University
Description
Abstract. It has been seen that bridges are vulnerable to earthquakes by the research studies after important earthquakes like the San Fernando earthquake (1971 USA), the Northridge earthquake (1994 USA), Great Hanshin earthquake (1995 Japan), and Chi-Chi earthquake (1999 Taiwan). These studies show that to do the seismic risk assessments for bridges, fragility curves are useful tools. There are the most used two ways to generate the fragility curves; empirically or analytically. If the damage reports from past earthquakes are available then empirical fragility curves may be developed but otherwise seismic response analysis of structures may be used to develop analytical fragility curves. In Turkey, earthquake damage data are very limited so to develop the fragility curves for the Alasehir bridge, the analytical method is used in this study. The bridge that is studied on is lying on the Manisa-Afyon railway line that is very important for both transportation and freightage. As the most of the country land covers the seismically active zones it is a necessity to find out the vulnerability of the Alasehir bridge. The Alasehir bridge is consists of six 30 m length truss system span with a total span length of 189.43 m supported by 2 abutments and 5 truss piers with height of 12.5 m, 19 m, 26 m, 33 m and 40 m. Sap2000 is used for computer model of the Alaşehir bridge and the model is refined by using field measurements. Then selected 60 different real earthquake data are used for the analysis by using the refined model. Both material nonlinearity and Δ-δ are considered during the analysis. With this study, seismic behavior of Alasehir steel railway bridge is determined. Truss piers reaction and displacements are used to determine the seismic performance of the Alasehir bridge. Different IMs are compared in terms of efficiency, practicality, and sufficiency. Component and system fragility curve are derived for most proper IMs.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
الملخص. لقد تبين أن الجسور عرضة للزلازل من خلال الدراسات البحثية بعد الزلازل المهمة مثل زلزال سان فرناندو (1971 الولايات المتحدة الأمريكية)، وزلزال نورثريدج (1994 الولايات المتحدة الأمريكية)، وزلزال هانشين العظيم (1995 اليابان)، وزلزال تشي تشي (1999 تايوان). تظهر هذه الدراسات أنه لإجراء تقييمات المخاطر الزلزالية للجسور، تعد منحنيات الهشاشة أدوات مفيدة. هناك الطريقتان الأكثر استخدامًا لتوليد منحنيات الهشاشة ؛ تجريبيًا أو تحليليًا. إذا كانت تقارير الأضرار من الزلازل السابقة متاحة، فيمكن تطوير منحنيات الهشاشة التجريبية ولكن بخلاف ذلك يمكن استخدام تحليل الاستجابة الزلزالية للهياكل لتطوير منحنيات الهشاشة التحليلية. في تركيا، بيانات أضرار الزلازل محدودة للغاية، لذلك لتطوير منحنيات الهشاشة لجسر ألاشهير، يتم استخدام الطريقة التحليلية في هذه الدراسة. يقع الجسر الذي تتم دراسته على خط سكة حديد مانيسا- أفيون المهم جدًا لكل من النقل والشحن. نظرًا لأن معظم أراضي البلاد تغطي المناطق النشطة زلزاليًا، فمن الضروري معرفة مدى ضعف جسر ألاسيهير. يتكون جسر الأسيهر من ستة أنظمة تروس بطول 30 مترًا بطول إجمالي يبلغ 189.43 مترًا مدعومًا بدعامتين و 5 دعامات تروس بارتفاع 12.5 مترًا و 19 مترًا و 26 مترًا و 33 مترًا و 40 مترًا. يستخدم Sap2000 لنموذج الكمبيوتر لجسر ألاشهير ويتم تحسين النموذج باستخدام القياسات الميدانية. ثم يتم استخدام 60 بيانات زلزال حقيقي مختلفة للتحليل باستخدام النموذج المنقح. يتم النظر في كل من اللاخطية المادية و Δ - δ أثناء التحليل. من خلال هذه الدراسة، يتم تحديد السلوك الزلزالي لجسر ألاسيهير للسكك الحديدية الفولاذية. يتم استخدام تفاعل وإزاحة دعامات الجمالون لتحديد الأداء الزلزالي لجسر الأسيهير. تتم مقارنة الرسائل الفورية المختلفة من حيث الكفاءة والتطبيق العملي والكفاية. يتم اشتقاق منحنى هشاشة المكونات والنظام لمعظم الرسائل الفورية المناسبة.Translated Description (French)
Résumé. Il a été constaté que les ponts sont vulnérables aux tremblements de terre par les études de recherche après des tremblements de terre importants comme le tremblement de terre de San Fernando (1971 États-Unis), le tremblement de terre de Northridge (1994 États-Unis), le grand tremblement de terre de Hanshin (1995 Japon) et le tremblement de terre de Chi-Chi (1999 Taïwan). Ces études montrent que pour faire les évaluations des risques sismiques des ponts, les courbes de fragilité sont des outils utiles. Il existe les deux méthodes les plus utilisées pour générer les courbes de fragilité ; empiriquement ou analytiquement. Si les rapports de dommages des tremblements de terre passés sont disponibles, des courbes de fragilité empiriques peuvent être développées, mais sinon, l'analyse de la réponse sismique des structures peut être utilisée pour développer des courbes de fragilité analytiques. En Turquie, les données sur les dommages causés par les tremblements de terre sont très limitées, donc pour développer les courbes de fragilité du pont d'Alasehir, la méthode analytique est utilisée dans cette étude. Le pont étudié se trouve sur la ligne de chemin de fer Manisa-Afyon, qui est très importante pour le transport et le fret. Comme la majeure partie des terres du pays couvre les zones sismiquement actives, il est nécessaire de connaître la vulnérabilité du pont d'Alasehir. Le pont d'Alasehir se compose de six travées en treillis de 30 m de long d'une longueur totale de 189,43 m soutenues par 2 culées et 5 piliers en treillis d'une hauteur de 12,5 m, 19 m, 26 m, 33 m et 40 m. Sap2000 est utilisé pour le modèle informatique du pont Alaşehir et le modèle est affiné en utilisant des mesures sur le terrain. Ensuite, 60 données sismiques réelles différentes sélectionnées sont utilisées pour l'analyse à l'aide du modèle affiné. La non-linéarité matérielle et Δ-δ sont prises en compte lors de l'analyse. Avec cette étude, le comportement sismique du pont ferroviaire en acier d'Alasehir est déterminé. La réaction et les déplacements des piliers en treillis sont utilisés pour déterminer les performances sismiques du pont d'Alasehir. Différents GI sont comparés en termes d'efficacité, de praticité et de suffisance. La courbe de fragilité des composants et du système est dérivée pour la plupart des GI appropriés.Translated Description (Spanish)
Resumen. Se ha visto que los puentes son vulnerables a los terremotos por los estudios de investigación después de terremotos importantes como el terremoto de San Fernando (1971 EE. UU.), el terremoto de Northridge (1994 EE. UU.), el gran terremoto de Hanshin (1995 Japón) y el terremoto de Chi-Chi (1999 Taiwán). Estos estudios muestran que para hacer las evaluaciones de riesgo sísmico para puentes, las curvas de fragilidad son herramientas útiles. Existen las dos formas más utilizadas para generar las curvas de fragilidad; empírica o analíticamente. Si se dispone de los informes de daños de terremotos pasados, se pueden desarrollar curvas de fragilidad empíricas, pero de lo contrario se puede utilizar el análisis de respuesta sísmica de las estructuras para desarrollar curvas de fragilidad analíticas. En Turquía, los datos de daños por terremoto son muy limitados, por lo que para desarrollar las curvas de fragilidad para el puente Alasehir, se utiliza el método analítico en este estudio. El puente que se estudia se encuentra en la línea ferroviaria Manisa-Afyon que es muy importante tanto para el transporte como para el flete. Como la mayor parte de la tierra del país cubre las zonas sísmicamente activas, es necesario averiguar la vulnerabilidad del puente Alasehir. El puente Alasehir consta de seis vanos del sistema de cerchas de 30 m de longitud con una longitud total de 189,43 m soportados por 2 estribos y 5 pilares de cerchas con una altura de 12,5 m, 19 m, 26 m, 33 m y 40 m. Sap2000 se utiliza para el modelo informático del puente Alaşehir y el modelo se refina mediante el uso de mediciones de campo. Luego, se seleccionan 60 datos de terremotos reales diferentes que se utilizan para el análisis utilizando el modelo refinado. Tanto la no linealidad del material como Δ-δ se consideran durante el análisis. Con este estudio se determina el comportamiento sísmico del puente ferroviario de acero de Alasehir. La reacción y los desplazamientos de los pilares de celosía se utilizan para determinar el rendimiento sísmico del puente Alasehir. Se comparan diferentes MI en términos de eficiencia, practicidad y suficiencia. La curva de fragilidad de los componentes y del sistema se deriva para la mayoría de los IM adecuados.Files
nhess-18-231-2018.pdf.pdf
Files
(812.3 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:496b5654b042b31dbaef0267e7ed0f0a
|
812.3 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التقييم الزلزالي لجسر السكك الحديدية الفولاذي متعدد الامتدادات في تركيا على أساس تحليلات التاريخ الزمني غير الخطي
- Translated title (French)
- Évaluation sismique du pont ferroviaire en acier à travées multiples en Turquie sur la base des analyses historiques non linéaires
- Translated title (Spanish)
- Evaluación sísmica del puente ferroviario de acero de varios vanos en la base de Turquía en los análisis no lineales de la historia temporal
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2616019767
- DOI
- 10.5194/nhess-2017-168