چکیده
سیستم‌های سازه بهینه‌شده بمنظور تلاقی ضوابط طراحی تعریف شده در استانداردها و ویژگی‌های کنونی طراحی ممکن است سطوح مناسبی از تقویت را بمنظور تحمل خرابی موضعی و احتمالی بدلیل یک رویداد شدید پیش‌بینی نشده، ارائه نکند. در حقیقت خرابی یک عامل سازه ممکن است به خرابی دیگر قسمت منجر شود که خود این امر واکنش زنجیره‌ای را بدنبال دارد که در سرتاسر سازه یا بخش عمده‌ای از آن که به خرابی فاجعه‌بار منجر شده، ختم گردد. بمنظور کاهش شانس بروز چنین خرابی‌هایی، وزارت خدمات عمومی ایالات متحده (GSA) مجموعه‌ای از روش‌ها و ضوابط را بمنظور ارزیابی مقاومت ساختمان‌هایی که از روش‌های قطعی سنتی استفاده نموده، ایجاد کرد. گرچه GSAبطور گسترده مورد قبول واقع شد و بمنظور تحلیل پیش رونده خرابی ساختمان مورد استفاده قرار گرفت، اما شرایط آن برای پل‌ها مناسب نبود زیرا تفاوت‌ها در پیکره‌بندی‌های سازه‌ای آنها و ماهیت و شدت بارهای موقتی و دائمی برروی آنها مشهود بود. علاوه بر این، مشخص نیست که چگونه شرایط موجود، تردیدهای گسترده مرتبط با برآورد بارهای بکار گرفته شده و ظرفیت سیستم‌های سازه‌را برای مقاومت در برابر خرابی که بدنبال شروع یک تخریب موضعی روی داده،مد نظر قرار می‌دهد. از آنجاییکه اجرای تحلیل‌های احتمالی مستقیم ممکن است برای اقدامات عادی مهندسی غیرعملی باشد، راهنمایی و استانداردهای طراحی بدنبال فرآیندهای code calibrationمی‌توانند شرایط تحلیل تصادفی خرابی پیش رونده را که براساس مفاهیم قابلیت اتکاء سازه اندازه‌گیری شده، بمنظور تضمین سطوح مداوم ایمنی برای دامنه مرتبط با کاربردها، سطوح بار و انواع سازه‌ها و پیکره‌بندی‌ها تعیین شوند.
هدف این مقاله، تشریح روش‌شناسی برای اجرای تحلیل‌های پیش رونده احتمالی در ارتباط با خرابی و اندازه‌گیری شرایط تحلیل پیش رونده برای پل‌های بزرگراه است که تردیدها در بارهای استفاده شده و ظرفیت‌های حمل بار اعضاء و سیستم را تعیین می‌کند. روش تحلیل قابلیت اتکاء با استفاده از مدل‌های «پل‌های فولادی با شاه‌تیرهای جعبه‌ای»[1]و «پل خرپایی فولادی»[2]منوط به سناریوهای مختلف آسیب‌های اولیه است. این مقاله نحوه اجرای چندین تحلیل قابلیت اتکاء را بمنظور توسعه شرایطی که به سطوح مداوم ایمنی و قابلیت اتکاء منجر شده، طراحی می‌کند. این شرایط در آینده می‌توانند بمنظور ارائه راهنماهایی برای تحلیل تصادفی مربوط به خرابی برای پل‌هایی که با اصول روش‌های «طراحی عامل بار و مقاومت» (LRFD) منطق بوده، استفاده شوند.
1. مقدمه
سیستم‌های سازه بهینه‌شده بمنظور تلاقی ضوابط طراحی تعریف شده در استانداردها و ویژگی‌های کنونی طراحی ممکن است سطوح مناسبی از تقویت را بمنظور تحمل خرابی موضعی و احتمالی بدلیل یک رویداد شدید پیش‌بینی نشده، ارائه نکند. در حقیقت خرابی یک عامل سازه ممکن است به خرابی دیگر قسمت منجر شود که خود این امر واکنش زنجیره‌ای را بدنبال دارد که در سرتاسر سازه یا بخش عمده‌ای از آن که به خرابی فاجعه‌بار منجر شده، ختم گردد. خرابی تصادعی زمانی رخ می‌دهد که یک تغییر موضعی ناگهانی بدلیل از دست رفتن مولفه‌های حامل بار که به نیروهای دینامیکی متجاوز از ظرفیت‌های مقاومت عوامل اطراف منجر شده، در هندسه سازه بوجود بیاید.