ارزیابی احتمال خرابی و قابلیت اطمینان در پل های کابلی جداسازی شده با جداساز غلطکی درون قفس (مطالعه موردی پل کابلی بیل امرسون)

استفاده از جداسازهای لرزه ای یکی از روش های متداول برای بهبود عملکرد لرزه ای پل های کابلی است. جداساز غلطکی درون قفس یکی از سیستم های نوین در سال های اخیر است که در این مقاله سعی شده تا احتمال خرابی و قابلیت اطمینان پل های کابلی جداسازی شده با استفاده از این جداساز تحت بارهای لرزه ای و بعد از حذف یک کابل از آن مورد مطالعه قرار گیرد. به همین منظور پل کابلی بیل امرسون انتخاب و براساس روش مونت کارلو، تحلیل احتمال خرابی برای بروز نقص اولیه و تحت رکوردهای لرزه ای مصنوعی انجام شده است. رکوردهای مصنوعی با توزیع مناسبی از داده های تصادفی براساس محتوای فرکانسی و مدت زمان لرزه و همچنین مطابق مدل تابع چگالی طیفی زمین لرزه با فرکانس غالب کانای-تاجیمی تولید شده اند. تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی تحت رکوردهای مذکور برای ۲۰۰۰ نمونه تصادفی و مطابق با روش مونت کارلو در قالب مدلسازی در نرم افزار متلب و اپنسیس انجام شده است. نتایج نشان می دهد که بدون نقص اولیه پل دارای ارتعاش و عملکرد مناسب جداساز غلطکی درون قفس تحت رکوردهای لرزه ای است و خرابی در پل تنها بصورت بروز تغییرشکلهای ماندگار جزئی در انتهای ارتعاش مشاهده می شود. احتمال خرابی پل کابلی مورد بررسی در حالت جداسازی شده بدون نقص اولیه حدود ۱ درصد می باشد که دارای شاخص قابلیت اطمینان ۲/۳۲۶۳ است. با اعمال نقص اولیه در کابل میانی دهانه وسط مدل تحت برخی رکوردها توسعه نقص و خرابی را تجربه می کند. در این شرایط احتمال خرابی ۲/۸۱ درصد و شاخص قابلیت اطمینان سازه ۱/۹۱۱ و قابل توجه می باشد. چنانچه نقص اولیه در دو کابل مجاور در دهانه وسط ایجاد شود، احتمال خرابی ۸/۷۸ درصد و شاخص قابلیت اطمینان ۱/۳۵۳۲ بدست می آید.