In the design of reinforced concrete (RC) bridges, the random and nonlinear behavior of soil may lead to insufficient reliability levels. For this reason, it is necessary to take into account the variability of soil properties which can significantly affect the bridge behavior regarding ultimate and serviceability limit states. This study investigates the failure probability for existing reinforced concrete bridges due to the effects of interaction between the soil and the structure. In this paper, a coupled reliability–mechanical approach is developed to study the effect of soil–structure interaction for RC bridges. The modeling of this interaction is incorporated into the mechanical model of RC continuous beams, by considering nonlinear elastic soil stiffness. The reliability analysis highlights the large importance of soil–structure interaction and shows that the structural safety is highly sensitive to the variability of soil properties, especially when the nonlinear behavior of soil is considered

چکیده

در طراحی پل های بتنی مسلح (RC)، رفتار تصادفی و غیر خطی خاک می تواند منجر به سطح اطمینان نا مناسب گردد. از این رو، در نظر گرفتن تغییرات خصوصیات خاک که می توانند به طور عمده بر روی رفتار پل از نظر حالت حدی خدمت پذیری و نهایی تاثیر بگذارند، حائز اهمیت می باشد. این تحقیق به بررسی احتمال شکست پل های بتنی مسلح موجود ناشی از اثرات اندرکنش بین خاک و سازه می پردازد. در این مقاله، یک روش مکانیکی- قابلیت اطمینان ترکیبی جهت مطالعه اثر اندرکنش خاک و سازه برای پل های RCمعرفی می شود. مدل سازی اندرکنش در مدل مکانیکی پل های سراسری RC با در نظر گرفتن سختی الاستیک غیر خطی خاک انجام می شود. تحلیل قابلیت اطمینان نشان دهنده اهمیت اندرکنش خاک و سازه بوده و نشان می دهد که ایمنی سازه به شدت نسبت به تغییرات خصوصیات خاک مخصوصا با در نظر گرفتن رفتار غیر خطی خاک حساس می باشد.

1-مقدمه

کارایی و قدرت زیر ساخت های بتنی مسلح دارای اهمیت زیادی برای انجام عملیات ایمن تحت شرایط واقعی می باشد. کاهش و تلفات ظرفیت منجر به کاهش دوره خدمت، شکست اعضا و حتی گسیختگی کل سازه می گردد. در واقع، ممکن است کاهش ظرفیت حاصل از تغییرات خصوصیات خاک که موجب ایجاد لنگر خمشی بیشتر در سازه می گردد، باشد. به همین دلیل، بایستی تغییرات خصوصیات خاک را در تحلیل و طراحی سیستم خاک و سازه به منظور تضمین طراحی اقتصادی و قابل اطمینان در نظر گرفت...