آسیب پل‌ها در زلزله تهران

روش به کار گرفته شده برای تحلیل پل‌ها با روش مربوط به ساختمان‌ها متفاوت است. این تفاوت به دلایل زیر می‌باشد:

• ارگانی که مدیریت ساخت پل‌ها را به عهده دارد یک مؤسسه سرمایه‌‌گذاری عمومی است و سازه‌ها بر اساس مفاهیم نسبتاً یکنواخت طراحی می‌شوند.
• امکان بسیار ضعیفی وجود دارد که پل‌ها باکیفیت پایین ساخته شوند زیرا بازرسی شدیدی در ساخت این سازه‌ها وجود دارد.
• عوامل اساسی تأثیر‌گذار بر تحلیل آسیب عبارت‌اند از نوع سازه، ابعاد آن و شدت جنبش زلزله.
• تفاوت‌های جزئیات سازه‌ای همیشه بر نتایج تحلیل تأثیر نمی‌گذارند.

با توجه به موارد یاد شده، “روش ارزشیابی از طریق امتیاز دهی” یعنی تئوری کمیت دهی چند بعدی در این مطالعه پذیرفته شد. داده‌های ورودی در این روش بسیار عملی است. یک نفر مهندس با مراجعه به محل پل و مشاهده آن می‌تواند تقریباً همه داده‌های ورودی را دریافت نماید. نتایج به دست آمده از “روش ارزشیابی از طریق امتیاز دهی”، مقدار آسیب قابل انتظار به سازه‌های زیربنایی را در هنگام زلزله توصیف می‌نماید. افزون بران، نتایج تحلیل، اولویت تقویت این تأسیسات را تعیین می‌نماید. هر چه کیفیت داده‌های ورودی موجود بالاتر باشد، نتایج بررسی و ارزیابی نیز دقیق‌تر خواهد بود. در مورد آن تعداد از پل‌هایی که قضاوت در مورد آن‌ها “فروریزی” بوده، لازم است تحلیل لرزه‌ای همراه با جزئیات و با همان دقت طراحی اولیه انجام شود.

خدمات طراحی سازه:

روش برآورد خسارت

قضاوت در مورد احتمال خسارت وارده به پل در اثر زلزله، بر اساس روش پیشنهادی چونئو کاتایاما استوار است. از این روش (منتخب شورای پیشگیری بلایای ابر شهر توکیو، (1978)) به‌طور گسترده‌ای در ژاپن برای مقاصد عملی استفاده می‌گردد.

جزئیات روش کار در ضمیمه این گزارش توصیف شده است. عوامل برای بررسی پل زیر در نظر گرفته شدند:

• نوع زمین
• روانگرایی
• نوع شاه‌تیر باربر
• تعداد شاه‌تیر باربر
• تکیه گاه
• حداقل پهنای نشیمنگاه
• حداکثر ارتفاع کوله و شمع
• مقیاس شدت زلزله
• نوع شالوده
• مصالح کوله و شمع

نتیجه تحلیل به‌صورت جمع کل امتیازات قضاوت بیان می‌گردد که در مورد پایداری پل به شکل زیر ارائه می‌شود:

امتیاز کل 26 و بالاتر         : فروریزی

امتیاز کل زیر 26              : پایدار

معیار فوق برای مواردی که جمع کل امتیاز نسبتاً بالا‌، ولی کمتر از 26 است ایجاد مشکل می‌نمایند زیرا قضاوت نه بر پایه تحلیل سازه‌ای بلکه فقط بر اساس نمای ظاهر پل انجام گرفته است. از این‌رو ضوابط زیر در این مطالعه در نظر گرفته شدند:

امتیاز کل 26 و بالاتر         : فروریزی

امتیاز کل بین 20 تا 26     : ناپایدار

امتیاز کل زیر 20             : پایدار

ایجاد پایگاه داده‌ها

به‌منظور تحلیل پایداری پل‌ها، جزئیات داده‌های 160 پل توسط سازمان مشاور فنی و مهندسی شهرداری تهران تهیه گردید. گروه مطالعاتی، اکثر پل‌ها را مورد بررسی قرار داد و آن‌هایی که در داخل گستره مورد مطالعه قرار دارند، انتخاب نمود. مدتی بعد گروه مطالعاتی 79 پل دیگر نیز یافت که در فهرست سازمان مشاور گنجانده نشده بودند. این سازه‌ها پس از بررسی به مجموعه پایگاه داده‌ها افزوده شدند. درنهایت 168 پل به لحاظ پایداری در برابر زلزله مورد تحلیل قرار گرفت.

هنگام مقایسه پل‌های شهر تهران با پل‌های سایر کشورها ویژگی‌های زیر رعایت گردید:

• پل‌هایی که از روی رودخانه‌ها عبور می‌کنند اندک‌اند. اکثر سازه‌های مسیر به‌صورت روگذر هستند.
• اکثر پل‌ها اخیراً ساخته شده‌اند، بنابراین، به‌طور مقایسه‌ای با مفاهیم جدید طراحی شده‌اند.
• اکثر تکیه گاه‌های روی شمع‌ها یا کوله‌ها از نئوپرن ساخته شده‌اند. این تکیه‌گاه‌ها بر اساس مفهومی طراحی شده‌اند که نوع ثابت یا متحرک بودن آن‌ها قابل تشخیص نیست.

یادآوری: تکیه گاه‌های متحرک آن‌هایی  هستند که جابه‌جایی نسبی افقی در جهت محور پل اجازه داده‌شده است و تکیه گاه‌های ثابت آن‌هایی هستند که جابه‌جایی نسبی افقی در جهت محور پل گیردار است.

• تعداد دهانه‌ها معمولاً بین 2 تا 4 است. تعداد کمی پل‌های چند دهانه ممتد وجود دارد.
• چندین پل موقت نیز در مرکز تهران وجود دارد. در این پل‌ها پایه‌های فولادی به کار رفته است.

ویژگی‌های پل‌ها از نظر شرایط طراحی به‌قرار زیراست:

• پل‌های ساخته شده بعد از 1369، هنگامی‌ که معیارهای لرزه‌ای برقرار گردید، مقاومت لرزه‌ای نسبتاً‌ یکنواختی دارند. با این حال، باید توجه داشت که مقاومت لرزه‌ای پل‌هایی که قبل از 1369 ساخته شده یکسان نیست.
• برخی پل‌های ساخته شده به روش طراحی استاندارد نیز وجود دارند که دارای کیفیت یکسان می‌باشند.
• کیفیت ساخت پل‌ها بسیار بالاتر از کیفیت ساخت ساختمان‌های مسکونی است.

برآورد خسارات وارده به پل‌ها

نتایج در سه گروه به شرح زیر طبقه بندی شده‌اند:

• امتیاز 26 و بالاتر : “فروافتاده” (نشانه گذاری شده به رنگ قرمز)
• امتیاز 20 تا 26 : “ناپایدار” (نشانه گذاری شده به رنگ زرد)
• امتیاز زیر 20 : “پایدار” (نشانه گذاری شده به رنگ آبی)

در مقایسه با خسارت ساختمان‌های مسکونی، تعداد پل‌های آسیب‌‌دیده و نسبت آسیب آن‌ها ناچیز است. پل‌ها برای مقاصد عمومی ساخته می‌شوند. بنابراین جزئیات آیین نامه‌ها معمولاً اعمال می‌شود و کیفیت ساختمان آن‌ها نسبتاً بالا است. چنین ضوابطی در سایر کشورها نیز رعایت می‌گردد.

تعداد موارد و مقدار آسیب‌دیدگی کم اما تأثیر اجتماعی آن بسیار زیاد خواهد بود. پل‌های آسیب‌دیده، بعد از زلزله کاربری خود را به‌عنوان یک جاده از دست می‌دهند که این امر منجر به وضعیت بسیار دشواری در عملیات امدادرسانی و کارهای بازسازی و همچنین در کنترل ترافیک می‌شود. جریان ترافیک در تقاطع‌های مهم بیشتر به‌وسیله پل‌های روگذر تنظیم می‌گردد تا چراغ‌های راهنما. بنابراین وقتی یکی از پل‌های روگذر فرو می‌ریزد ، بند آمدن ترافیک دو برابر می‌شود زیرا نه فقط جاده روگذر بلکه جاده زیر آن هم‌زمان غیرقابل دسترس می‌شود.

پل‌هایی که به‌عنوان “فروریخته” قضاوت شده‌اند تقریباً به پل‌های موقت محدود می‌شوند . پایه‌های آن‌ها فولادی است. البته همه پل‌های موقتی که پایه‌های فولادی دارند ، فروریختنی محسوب نمی‌شوند. پل‌هایی که ناپایدار قضاوت شده‌اند نیاز به مراقبت دارند زیرا پایداری آن‌ها در برابر زلزله فقط بر اساس جلوه ظاهری پل‌ها سنجیده می‌شود. وارسی‌های کمی برای این پل‌ها الزامی است. این وارسی‌ها، محاسبات سازه‌ای دقیق و تحقیق در مورد تقویت آن‌ها و ضخامت مصالح فولادی آن‌ها را نیز شامل می‌شود.

ویژگی‌های مسائل مشاهده شده در پل‌ها به‌قرار زیراست:

تنگ‌های مصرف شده در پایه‌های بتن مسلح ، کافی به نظر نمی‌رسد و بنابراین گسیختگی برشی به‌سادگی اتفاق خواهد افتاد.

در پایه‌های فولادی، چگالی لایه فولادی کافی نیست و بنابراین احتمال کمانش محلی وجود دارد.

مشخصات پل‌های فروریخته به‌قرار زیراست:

• 104731 حافظ ـ طالقانی
• 104741 جمهوری ـ حافظ
• 104751 کریم‌خان ـ قرنی
• 104761 انقلاب ـ حافظ
• 104771 سعدی ـ اکباتان

این پنج پل با پایه‌های فولادی برای مقاصد موقت ساخته شده‌‌‌‌اند.

• 202961 آزادگان ـ تند گویان

این پل اخیراً ساخته شد. پایه‌ها از جنس بتن مسلح یا بتن پیش‌ساخته در نظر گرفته شده‌اند. نوع شاه‌تیر اصلی باربر در فهرست سازمان مشاور، “2 دهانه یا بیشتر” و “ممتد با بیش از یک دهانه” طبقه‌بندی شد. پل طولانی است، بنابراین تغییرات دما منجر به انبساط شدید شاه‌تیرها می‌شود. بدین علت از ساختاری چند دهانه استفاده شد تا اثر تخریبی انبساط از بین برود. ملاحظه شد که شاه‌تیرها با یکدیگر تداخل نموده و به همدیگر کوبیده می‌شوند.

 

 

این مقاله برگرفته از مطالعات JICA (سال 1378) می‌باشد.