Seismic fragility of a highway bridge in Quebec retrofitted with natural rubber isolators

Abstract

This paper presents fragility curves for the evaluation of a highway bridge retrofitted with seismic isolator devices. The object of this study is the Chemin des Dalles bridge over Highway 55 located in Trois-Rivières in Quebec, Canada. A series of synthetic ground motions time histories compatible with eastern Canada are used to capture the uncertainties related to the hazard. The seismic isolator model represents natural rubber bearing placed under the longitudinal girders over the bents and the abutments of the bridge. NRB isolators are placed in these locations to uncouple the movement of the superstructure and the infrastructure, increasing the flexibility of the system and decreasing the forces transmitted to the infrastructure. Finally, a set of fragility curves for the as-built and retrofitted models are compared to evaluate the effectiveness of seismic isolation to decrease the seismic vulnerability of this bridge.Neste trabalho são apresentadas curvas de fragilidade para o estudo da reabilitação de uma ponte rodoviária utilizando isoladores sísmicos. O objeto deste estudo é a ponte Chemin des Dalles que fica sobre a Rodovia 55 e está localizada na cidade de Trois-Rivières na província de Quebec, Canadá. Uma série de acelerogramas artificiais de terremotos compatíveis com a região leste do Canada foi utilizada com o intuito de reproduzir as incertezas quanto à natureza dos eventos sísmicos na região. O modelo do sistema de isolação representa isoladores em borracha natural colocados entre as longarinas e as transversinas e sobre os encontros da ponte. A disposição destes elementos desacopla os movimentos da superestrutura e da infraestrutura, aumentando a flexibilidade do sistema reduzindo assim os esforços transmitidos à infraestrutura. Finalmente, as curvas de fragilidade para os modelos da ponte real e reabilitada foram comparadas evidenciando a efetividade do sistema de isolação para diminuir a vulnerabilidade sísmica desta ponte.