ارجاعدهی صحیح به فرضیات مدلسازی، یکی از بخشهای مهم در تدوین متون پژوهشی و مقالات مهندسی است. در این مقاله، رفرنسهای کاربردی مربوط به مدلسازی پلها در نرمافزار OpenSees بهصورت هدفمند گردآوری شدهاند. این منابع بر پایه مقالات مهندس هادی اسلامنیا، منتشرشده در ژورنالهای معتبر، تنظیم شده و شامل مباحثی مانند انتخاب مصالح، تعریف المانها، رفتار غیرخطی، فرضیات تحلیلی و سایر تنظیمات مؤثر در مدلسازی پلها هستند. هدف این نوشتار، فراهمکردن یک منبع مرجع برای استناد علمی و استفاده پژوهشی در مطالعات مرتبط با پل است.
نحوه دریافت مقالات:
1. امکان دریافت این مقالات از طریق کانال تلگرام و کانال بله فراهم است. برای دسترسی، کافی است به ادمین با آیدی eslamnia_admin@ پیام دهید.
2. خریداران دورههای OpenSees سایت نیز میتوانند از طریق نرمافزار SpotPlayer، لینک دانلود مقالات را در بخش ابتدایی دوره و پیش از سایر سرفصلها مشاهده کنند.
توجه: برای مشاهده رفرنسهای مربوط به سازههای ساختمانی، میتوانید به مقاله رفرنس فرضیات OpenSees در سازههای ساختمانی در این لینک مراجعه کنید.
بخش 1) انواع سیستم های سازه ای
پل بتنی دارای عرشه box girder با اتصال عرشه به پایه گیردار
در منابع [4] و [6] این نوع پل به صورت سهبعدی مدل سازی شده است. ستون های این پل با استفاده از روش Fiber مدلسازی شده است.
پل بتنی با مقطع I girder بتنی با اتصال عرشه به پایه به وسیله الاستومر
در منبع [5] این نوع پل به صورت سهبعدی مدل سازی شده است. ستون های این پل با استفاده از روش Fiber مدلسازی شده است.
بخش 2) انواع مصالح (Materials)
مصالح Concrete07 در پل های بتنی
uniaxialMaterial Concrete07 $matTag $fc $ec $Ec $ft $et $xp $xn $r
- در چه نوع سازه هایی از این مصالح استفاده شده است؟
از این مصالح در منابع [4] و [5] و [6] برای ستون ها در پل های بتنی استفاده شده است.
- کرنش متناظر با مقاومت فشاری (ec) برای بتن محصور نشده:
در منابع [4] و [5] و [6] مقدار ec برابر 0.0021 در نظر گرفته شده است.
- کرنش متناظر با مقاومت فشاری (ec) برای بتن محصور شده:
در منابع [4] و [6] مقدار ec برابر 0.0050 و در منبع [5] مقدار ec برابر 0.0049 در نظر گرفته شده است.
- کرنش متناظر با مقاومت کششی بتن(et):
در منابع [4] و [6] مقدار et برابر 0.00023 و در منبع [5] مقدار et برابر 0.00020 در نظر گرفته شده است.
مصالح Steel02 برای آرماتور
uniaxialMaterial Steel02 $matTag $Fy $E $b $R0 $cR1 $cR2
- در چه نوع سازه هایی از این مصالح استفاده شده است؟
از این مصالح در منابع [4] و [5] و [6] برای آرماتورهای ستون ها در پل های بتنی استفاده شده است.
- سخت شوندگی کرنشی (b):
مقدار کرنش سخت شوندگی (b) در منابع [4] و [5] و [6] برای آرماتورهای ستون ها در پل های بتنی برابر 0.01 در نظر گرفته شده است.
مصالحSelfCentering
- در منبع [5] برای میراگر پروانهای شکل (قسمت پلی یورتان میراگر) در پل های بتنی استفاده شده است.
بخش 3) انواع اعضا در پل ها
عرشه پل (Deck)
- برای مدل سازی عرشه در پل های بتنی در منابع [4] و [5] و [6] از المان elasticBeamColumn استفاده شده است.
- برای مدلسازی عرشه در پل های بتنی در منابع [4] و [6] جرم عرشه با ضریب 1.25 در نظر گرفته شده تا بار مردهی تجهیزات جانبی (نرده، کابل و تجهیزات) لحاظ شود. همچنین در این منابع جرمهای متمرکز بهصورت Lumped Mass در نقاط میانی موجود در طول عرشه قرار گرفته اند.
ستون بتنی در پل ها (Column)
- برای مدل سازی ستون های پل های بتنی در منابع [4] و [5] و [6] از روش Fiber استفاده شده است. برای این منظور از المان dispBeamColumn همراه با مصالح concrete07 برای بتن و steel02 برای میلگردهای ستون ها استفاده شده است.
- برای افزایش دقت مدل سازی ستون های پل های بتنی در منابع [4] و [6] تعداد تعداد المان های هر ستون، 8 عدد و در منبع [2]، 15 عدد در نظر گرفته شده است.
اتصالات در پل های بتنی (Connections)
- برای مدل سازی اتصال ستون به عرشه در پل های بتنی در منابع [4] و [6] از اتصال صلب و در منبع [5] از الاستومر استفاده شده است.
- برای مدلسازی اتصال ستون به سرستون فونداسیون در پل های بتنی در منابع [4] و [5] و [6] از المان Zero-Length استفاده شده است.
مهارکننده در پل (Restrainer)
- برای مدل سازی مهارکننده در پل های بتنی در منبع [5] از المانZero-Length و مصالح ElasticPPGap استفاده شده است.
کلید برشی در پل (Shear Key)
- برای مدل سازی کلید برشی درپل های بتنی در منابع [4] و [5] و [6] از المان Zero-Length و مصالح Hysteretic استفاده شده است.
بالشتکهای الاستومری در پل (Bearing Pads)
- برای مدل سازی بالشتکهای الاستومری درپل های بتنیدر منابع [4] و [5] و [6] از المان Zero-Length و مصالح Steel01 استفاده شده است.
- مدول برشی بالشتکهای الاستومری در پل های بتنی در منابع [4] و [6] برابر با ۱.۳۶۵ مگاپاسکال در نظر گرفته شده است.
- ضریب اصطکاک بین بتن و بالشتکهای الاستومری در پل های بتنی در منابع [4] و [6] برابر با ۰.۴ در نظر گرفته شده است.
- سختی بالشتکهای الاستومری در پل های بتنی در منابع [4] و [6] برابر با 5.95 کیلونیوتن بر میلیمتر و در منبع [5] برابر با 3.9 کیلونیوتن بر میلیمتر در نظر گرفته شده است.
شمع کوله ها در پل (Abutment Pile)
- برای مدل سازی شمع کوله ها در پل های بتنی در منابع [4] و [5] و [6] از المان Zero-Length و مصالح Hysteretic استفاده شده است.
میراگر فولادی پروانهای شکل در پل (Butterfly damper)
- برای مدل سازی میراگر فولادی پروانهای شکل در پل های بتنی در منبع [5] از المان Zero-Length همراه با مصالح SelfCentering برای قسمت پلی یورتان میراگر و مصالح Steel01 برای قسمت فولادی میراگراستفاده شده است.
خاک پشت کوله در پل (Backfill Soil)
- برای مدل سازی خاک پشت کوله در پل های بتنی در منابع [4] و [5] و [6] از المان Zero-Length و مصالحHyperbolic Gap Material استفاده شده است.
مدلسازی برخورد در پل (Pounding)
- برای مدل سازی برخورد در پل های بتنی(مانند برخورد عرشه و تکیه گاه های پل) در منابع [4] و [5] و [6] از المان Zero-Length و مصالحElasticPPGap به صورت موازی استفاده شده است.
پی زیر ستون در پل (Column Footinge)
- برای مدل سازی پی زیر ستون در پل های بتنی در منابع [4] و [5] و [6] از المان Zero-Length و مصالح Elastic استفاده شده است.
بخش 4) سایر فرضیات مدل سازی
میرایی رایلی
rayleigh $alphaM $betaK $betaKinit $betaKcomm
- در منابع [4] و [6] برای پل های بتنی، از میرایی رایلی استفاده شده و نسبت میرایی بحرانی برابر با 4.5 درصد برای مود اول و دوم در نظر گرفته شده است.
- در منابع [4] و [6] برای مدل سازی میرایی از سختی committed استفاده شده است که در دستور Rayleigh در OpenSees با پارامتر betaKcomm مشخص می شود.
- در منبع [5] برای پلهای بتنی، نسبت میرایی بحرانی بهعنوان یکی از منابع عدمقطعیت برابر با ۴.۵ درصد (به عنوان میانگین) و انحراف معیار آن ۰.۰۱۲۵ در نظر گرفته شده است.
روش انتقال هندسی (geometric transformation)
- برای ستون ها در پل های بتنی در منابع [4] و [5] و [6] از روش انتقال هندسی PDelta استفاده شده است.
بخش 5) انواع روش های مدل سازی
روش مدل سازی فایبر در پل های بتنی
- در منابع [4] و [6] برای مدل سازی ستون های پل های بتنی به روش Fiber از المانdispBeamColumn و تعداد مش بندی 8 و در منبع [2]، از تعداد مش بندی 15 استفاده شده است.
بخش 6) انواع بارگذاری و تحلیل
تحلیل تاریخچه زمانی
- در منبع [4] و [5] و [6] از روش تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی برای پل های بتنی استفاده شده است.
بخش 7) انواع خروجی ها
خروجی انرژی هیسترتیک، دمپینگ، کینتیک
- در منبع [4] و [6] منحنی های انرژی هیسترتیک، میرایی و کینتیک عضو-محور برای المان های مختلف سازه پل مانند ستون ها، شمع ها، بالشتک های الاستومری و خاک پشت کوله برای پل های بتنی دارای عرشه box girder ارائه شده است.
فشار خاک کوله، جابه جایی الاستومر و … در پل ها
- در منبع [5] تغییرشکل ها، جابجایی ها و شکل پذیری اعضای پل مانند عرشه، کلید برشی، بالشتک های الاستومری و شمع تحت اثر نیروهای لرزه ای برای پل ها ارائه شده است.
- در منبع [6] تغییرمکان نسبی پسماند ستون و عرشه تحت اثر نیروهای لرزه ای برای پل ها ارائه شده است.
بخش 8) معیارهای خرابی برای منحنی شکنندگی
معیار خرابی در پل های بتنی
- در منبع [5] معیارهای حاکم بر خرابی شکل پذیری (μΔ) برای ستون ها، جابجایی برای بالشتک های الاستومری، تغییرمکان Active و Passive برای کوله، تغییرمکان و جداشدگی برای عرشه و تغییرشکل برای کلید برشی برای پل بتنی با مقطع I girder ارائه شده است.
- در منبع [6] معیارهای خرابی انرژی هیسترزیس، انحنا و تغییرمکان نسبی پسماند برای ستون و تغییرمکان نسبی پسماند برای بالشتک های الاستومری برای پل بتنی دارای عرشه box girder ارائه شده است.
توضیح: شماره هر مقاله در بخش منابع، یک شناسه ثابت برای همان مقاله است و در تمام بسترهای انتشار (سایت، کانال تلگرام، پیام رسان بله و …) بهصورت یکسان استفاده میشود. بنابراین شماره رفرنسها در هر پست ممکن است پیوسته یا از عدد 1 آغاز نشود، زیرا هر مقاله با شماره اختصاصی خود ارجاع داده میشود. بهعنوان مثال، اگر در رفرنس ها، مقالهای با شماره «5» معرفی شده باشد، این شماره در تمامی پستها، لینکها و ارجاعات آینده نیز به همان مقاله اختصاص خواهد داشت.
منابع:
4. Eslamnia, H., Malekzadeh, H., Jalali, S. A., & Moghadam, A. S. (2022). Seismic energy demands and optimal intensity measures for continuous concrete box-girder bridges. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 156, 107207. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2022.107657
5. Mirzai, N. M., Eslamnia, H., Bakhshinezhad, S., & Jeong, S.-H. (2023). Seismic fragility assessment of a multi-span continuous I-girder bridge controlled by a self-centering damper. Structures, 50, 1838–1856. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2023.02.091
6. Malekzadeh, H., Eslamnia, H., & Moghadam, A. S. (2025). Probabilistic seismic demand modeling of continuous concrete box girder bridges: Emphasizing hysteretic energy and residual demands. Advances in Bridge Engineering, 6(17). https://doi.org/10.1186/s43251-025-00164-6
