Multi Modal Pushover Analysis of Bridge Structure considering SSI Effect

Abstract

Стандард ЕN 1998-2 за прорачун мостова на сеизмичка дејства прописује две нелинеарне методе за анализу и пројектовање мостова отпорних на земљотресе: (а) нелинеарна динамичка анализа (NRHA) и (б) нелинеарна статичка pushover анализа (SPA). SPA је постала доминантна метода за процену структурних перформанси мостова при земљотресу због једноставности и мањег утрошка времена у поређењу са NRHA. Пошто узима у обзир само један, доминантни тон осциловања, SPA се показала недовољно поузданом за анализу мостова код којих виши тонови осциловања имају значајну улогу. Код таквих мостова примењује се мултимодална pushover анализа (МPА). У овом раду дат је кратак приказ МPА анализе, као и резултат процене сеизмичке отпорности једног армиранобетонског (АБ) моста, чији су стубови фундирани на флексибилним плитким темељима, применом N2 методе. Анализиран је утицај избора референтне тачке за праћење циљног померања, утицај броја тонова, као и утицај тла на одговор конструкције. Коришћен је комерцијални софтверски пакет SAP2000.

Standard EN 1998-2, for the seismic design of bridges, prescribes two nonlinear methods for the analysis and design of earthquake resistant bridges: (a) nonlinear response-history analysis (NRHA) and (b) nonlinear static pushover analysis (SPA). The SPA became a dominant method for evaluating structural performance of bridges during the earthquake, due to lower computation costs and less time-consuming in comparison with NRHA. As only one (dominant) tone of oscillation is taken into account, SPA has proven insufficiently reliable for the analysis of bridges in which higher modes have a significant role. In those cases, multi modal pushover analysis (MPA) is applied. In the paper, a brief overview of MPA is presented, as well as the seismic resistance of a RC bridge, whose columns are founded on the shallow foundations obtained by using N2 method. A critical review of the influence of reference point selection, the number of modes and the effects of soil foundation on the response of the structure is presented. Commercial SAP2000 software package was used for numerical analysis.