کد مطلب : 55429
تاریخ ثبت : 1395/10/19-08:11

ظهور نسل جدید پل‌های منعطف مقاوم در برابر زلزله

یک پل استاندارد باید در مقابل سوانح طبیعی مقاوم باشد و بتواند در شرایط مختلف تاب‌آوری کافی را داشته باشد. در مناطق زلزله خیز جهان یک اصل اساسی در طراحی زیرساخت‌های شهری مد نظر است...
محسن راعی - پایگاه خبری مدیریت شهری کرجیک پل استاندارد باید در مقابل سوانح طبیعی مقاوم باشد و بتواند در شرایط مختلف تاب‌آوری کافی را داشته باشد. در مناطق زلزله خیز جهان یک اصل اساسی در طراحی زیرساخت‌های شهری مد نظر است: در زمان زلزه حتی اگر زیرساخت‌ها از هم فرو نپاشند، بسته شدن آن‌ها تا زمان تعمیر و امکان استفاده مجدد، و یا ترافیک سنگین در زیرساخت‌ها و مسیرهای سالم باقی مانده موجب اخلال در امداد رسانی به موقع و مناسب خواهد شد. بنابراین زیرساخت‌های شهری یکی از مهم‌ترین عوامل شهر در کاهش خسارات هنگام وقوع بحران‌های طبیعی است که استحکام آن‌ها نه تنها در هنگام وقوع زلزله برای جلوگیری از تلفات بیشتر حائز اهمیت است بلکه سلامت و کارایی آن‌ها در فرایندهای امداد و نجات بعد از زلزه نیز بسیار حائز اهمیت است.

چگونه یک پل می‌تواند از یک زلزه شدید بدون هیچ ترک خوردگی و یا آسیب جدی نجات یابد؟ به گفته سعید سعیدی محقق دانشگاه نوادا، رنو، اگر این پل انعطاف پذیر و متحرک باشد می‌تواند در برابر زلزله مقاوم باشد. این محقق ایرانی حدود ۱۶ سال در آزمایشگاه زلزله دانشگاه نوادا تحقیقاتی را روی پل با سیمان و فولاد متفاوتی از موارد موجود و مرسوم انجام داده است. تحقیقات وی نشان می‌دهد پلی که طراحی کرده‌است در برابر زلزله‌های حداقل ۷٫۵ ریشتری مقاوم است. اکنون شهر سیاتل تصمیم به پیاده سازی و اجرای این پل گرفته است.

این پل بالای یک گسل فعال در شهر سیاتل قرار دارد. شهر سیاتل شهری است که در منطقه‌ای زلزله خیز قرار دارد و مستعد زلزله‌ای ۷٫۲ ریشتری است که به گفته متخصصان هر لحظه امکان رخ دادن آن وجود دارد و اکثر نواحی شهری را خواهد لرزاند. آخرین زلزله‌ای که با این شدت در این منطقه رخ داده است به حدود ۱۰۰۰ سال پیش باز می‌گردد و زلزه خیزی همچنین علت عمده جایگزینی بزرگراه طبقاتی شهری آلاسکا Alaskan way با یک تونل شهری است.

قسمت اعظمی از این پل با سیمان و فولاد ساخته شده است که چیز جدیدی نیست. اما در قسمت‌های فوقانی ستون‌های پل، میله‌هایی ساخته شده با یک آلیاژ فلزی از نیکل و تیتانیوم قرار دارد که پس از اینکه تحت فشار نیروهای خارجی قرار گرفتند به صورت خودکار به شکل اولیه از پیش تعیین شده خود باز می گردند.

در این آلیاژ جدید میله‌ها همانند میله‌های فولادی که پیش‌از این در ساخت پل‌ها مورد استفاده قرار می‌گرفتند، در اثر لرزش‌های جشدید خم می شوند اما پس از مدتی به حالت اولیه خود باز می گزدند. که این امر موجب می‌شود از ایجاد شیب دائمی در ستون‌های پل که آن را غیر قابل استفاده می‌کند جلوگیری شود و پس از وقوع زلزله نیز پل به حالت اولیه خود باز می‌گردد و امکان استفاده مجدد از این پل وجود دارد.

ساخت بتنی که بتواند عملکرد این ستون را تقویت کند نیز خود یک مسئله است. بنابر این دکتر سعیدی در ساخت این پل از نوع خاصی از بتن اشباع شده از الیاف استفاده کرده است که در زمان لرزش این بتن خرد نمی‌شود و در نتیجه پل ساخته شده هنگام زلزله فرو نمی‌ریزد.
 
کاهش هزینه ساخت پل های مقاوم در برابر زلزله

یکی از مسائل مطرح در ساخت این پل هزینه‌های سنگین آن است و روی هم رفته هزینه‌های ساخت این پل نسبت به پل‌های قدیمی ۹۰ برابر گران‌تر است. اما دکتر سعیدی می‌گوید از آنجا که این تکنولوژی در نقاط حساس و استراتژیک پل به کار می‌رود نه در تمام ساختار پل، هزینه‌های ساخت آن مجموعا ۵ تا ۱۰ درصد از ساخت پل‌های معمولی گران‌تر خواهد شد. علاوه بر این وی در حال انجام مطالعات و آزمایش‌هایی برای اضافه کردن مس به این آلیاژ برای کاهش هزینه در عین افزایش کارایی پل است.

از طرفی هزینه کاربرد این تکنولوژی بسیار ارزان‌تر از بستن پل‌ها و انتقال ترافیک به مسیرهای دیگر و به مراتب ارزان‌تر از برچیدن این زیرساخت‌ها و ساخت پل‌های جدید است. او معتقد است هزینه کاربرد این تکنولوژی نباید مانعی برای استفاده سایر شهرهای زلزله خیز از این تکنولوژی در پل‌های خود باشد.

زمانی که این تکنولوژی پیاده سازی شود تمامی موارد از جمه زمان مورد نیاز برای پیاده سازی آن و هزینه‌ها و امکانات مورد نیاز برای نگهداری و دوام آن مشخص خواهد شد. اما اولین آزمون در دنیای واقعی زمانی خواهد بود که زلزله‌ای رخ دهد. شهر سیاتل در تهدید دائمی یک زلزله ۷٫۲ ریشتری در ۵۰ سال آینده است که در پیش‌بینی دیگری که تحت عنوان “Big One” شناخته می‌شود، با احتمال بیش از ۳۰ درصد زلزله‌ای به بزرگی ۹ ریشتر شمال غربی این شهر را خواهد لرزاند.

طراحی جدید دکتر سعیدی نشان‌ دهنده یک تغییر فلسفی در زمینه مهندسی پل است. طی ۲۰ سال اخیر افراد زیادی اقدام به طراحی پل‌هوایی کرده بودند که فرو نخواهند ریخت اما در آزمایشات موفق نبوده‌اند و این وضعیت تقریبا به عنوان یک وضعیت ثابت قبول شده بود. وی افزود: ” ما باز هم تلاش خواهیم کرد که این طرح را یک گام به جلو پیش ببریم، تا جاییکه آسیب پذیری را به کم‌ترین حد ممکن برسانیم”.

امروزه کلان شهرهای جهانی که در معرض خطر زلزله قرار دارند و امکان آسیب پذیری در برابر این سانحه طبیعی در این شهرها بالاست، اقدامات بسیاری را در زمینه‌های مختلف مقاوم‌سازی ابنیه و زیرساخت‌ها، آموزش شهروندی، ساخت مکان‌های اسکان موقت در برابر بحران، استحکام بخشی به زیرساخت‌های حیاتی شهری و … را در دستور کار خود قرار داده‌اند. به گزارش تیم مطالعاتی جایکا تهران روی یکی از فعال‌ترین کمربندهای زلزله دنیا قرار گرفته است که تقریبا هر ۱۵۰ سال زلزله شدیدی روی این کربند به وقوع می‌پیوندد. از آخرین زلزله‌ی شدید تهران بیش از ۱۷۰ سال می گذرد. آخرین زلزله شدید تهران در سال ۱۸۳۰ به ثبت رسیده است. اکنون احتمال فعال شدن سه گسل “شمال تهران”، گسل ” مشاء” و گسل “جنوب ری” تشخیص داده شده است. بنابراین شهر تهران نیز باید برای وقوع این بحران در آینده شهر آماده باشد.

در این راستا زیرساخت‌های شهری تهران می‌توانند پس از وقوع بحران نقشی حیاتی در تسریع و اثربخشی فرایند بازسازی و بازتوانی دارد. در حال حاضر بسیاری از پل ها و روگذرهای تهران استانداردهای کافی برای مقاومت در برابر زلزله را ندارند و بهسازی و مقاومت بخشی و یا بازسازی این زیرساخت‌ها یکی از اولویت‌های شهر است که در این فرایند نگاهی به یافته‌های جدید و تجربیات شهرهای زلزله خیز جهان می‌تواند تا حد زیادی موجب ارتقاء اثر بخشی اقدامات مجموعه مدیریت شهری گردد.

محسن راعی

زلزله پل مدیریت بحران مدیریت شهری
cityfuture.ir
.چاپ مطلب
نظر شما
عکس کد
Show another codeکد جدید

مطالب مرتبط
----------
انتشار مطالب با ذكر منبع ( پایگاه خبری مدیریت شهری كرج ) بلامانع است.