انتخاب صفحه

فهرست مطالب
فصل اول: مقدمه

می‌توان گفت اولین راه حمل و نقل سریع بشر راه آهن بوده است که قدمت آن بیشتر از جاده¬ها و اتومبیل می¬باشد. از تاریخ حرکت اولین قطار در نیمه اول قرن نوزدهم میلادی در انگلستان تا به امروز تغییرات بسیار زیادی چه در راهسازی و ابنیه راه و چه در قطارها ایجادشده است و می¬توان این دوره را در دو دسته زمانی جای داد، دوره قطارهای با سرعت‌های پایین (حدود 70 تا 80 کیلومتر در ساعت) و دوره قطارهای سریع السیر (سرعت در حدود 200 تا 300 کیلومتر و بیشتر). این در حالی است که اغلب قطارهای جدید از پل¬های قدیمی که برای قطارهای با سرعت پایین طراحی شده‌اند عبور می¬کنند. شکاف بین این دو دوره پتانسیل بالای مطالعاتی را برای محققین علاقمند به سلامت سنجی سازه‌ای پل¬های راه آهن، فراهم نمود.
فاجعه ریزش پل I-35W روی رودخانه می سی سی پی واقع در ایالت مینسوتای آمریکا در سال 2007 که منجر به خسارات جانی و مالی زیادی شد و بعد از آن شکست یک عضو از پل خرپایی کیسوگوا اوهاشی در ژاپن در اثر یک حادثه نقطه عطف مهمی در شروع سری جدید تحقیقات وسیع¬تر دانشمندان در زمینه سلامت سنجی پل‌ها بود.
کنترل و بررسی سلامت پل‌ها، اعم از پل¬های در حال اجرا و پل¬های موجود در گستره¬ی علم مدیریت پل قرار می¬گیرد که از علوم جدید و البته مهمی می¬باشد که در کشورهای پیشرفته به دلیل وجود تعداد زیاد پل¬های قدیمی و صرفه اقتصادی در تعمیر و بازسازی آن‌ها بجای ساخت سازه¬های جدید، به آن بسیار توجه می¬شود. سلامت سنجی سازه¬ای پل زیر مجموعه مدیریت پل محسوب می¬شود. بررسی کفایت خدمت دهی پل در برابر بارگذاری¬های جدید از جمله مواردی است که در مبحث سلامت سنجی سازه‌ای پل به آن پرداخته می¬شود. یکی دیگر از زیرمجموعه¬های علم سلامت سنجی پل¬ها بررسی پل¬های خرپایی و پایداری سازه بعد از شکست یک عضو آن می¬باشد. اغلب مطالعات انجام شده در این زمینه مربوط به پل¬های خرپایی بزرگراهی است، اما در مطالعه حاضر به بررسی این موضوع در پل¬های خرپایی راه آهن پرداخته شده است.
1-2- لزوم انجام تحقیق
کشور ما با جمعیت بالای خود نیازمند یک شبکه حمل و نقل ریلی ایمن و پر سرعت به منظور جابجایی مسافر است. راه‌اندازی قطار سریع السیر پروژه‌ای عظیم و پر اهمیت بوده و به عنوان یکی از ایمن‌ترین و موثرترین سیستم های حمل و نقل محسوب می¬گردد. بنابراین پیش از شروع احداث و بهره‌برداری، لازم است تا کلیه بسترهای آن در کشور مهیا شود. درصد زیادی از پل¬های شبکه ریلی ایران سنی بالغ بر 50 سال دارند که بر اساس آیین نامه و الگوهای بار گذشته طراحی شده‌اند. امروزه با توجه به راه اندازی قطارهای سریع‌السیر و پر رنگ شدن اثرات دینامیکی بار، محاسبه ظرفیت نهایی، سلامت سنجی، بازدید فنی و تعمیر پل‌ها اهمیت ویژه‌ای پیدا نموده است.
شناخت صحیح رفتار دینامیکی پل برای پیش‌بینی واقعی پاسخ سازه در برابر بارهای جدید، از جمله قطارهای سریع¬السیر، ضروری است که باعث رسیدن به یک طراحی اقتصادی برای سازه¬های جدید یا شناسایی منطقی پل¬های در حال سرویس و تعمیر می¬شود.
1-3- نوآوری و اهداف تحقیق
در این تحقیق، هدف تعیین سرعت حدی مجاز قطارهای سریع¬السیر برای عبور از پل¬های خرپایی راه آهن می¬باشد. بدین منظور روش پیشنهادی روی یک پل واقعی مورد بررسی قرار گرفته است. در این روش سعی شده کلیه بند¬های آئین نامه‌ایران در نظر گرفته شود و در صورت نیاز از آئین نامه اروپا استفاده شده است.
بعلاوه در این مطالعه به بررسی رفتار دینامیکی پل بعد از شکست عضو بحرانی پرداخته شده است. هدف بررسی کفایت باربری پل بعد از شکست در عضو یا اعضای بحرانی است.
با توجه به پیچیدگی سازه‌ای پل¬های خرپایی، فرآیند شکست عضو بحرانی و حمل بار در هر پل، خود دارای الگویی جدید و متفاوت با سایر الگوهای سازه‌ای خرپا می¬باشد.
تا کنون تحقیقات انجام شده روی پل¬های خرپایی در این زمینه مربوط به پل¬های بزرگراهی و با اعمال بار استاتیکی بوده است. از جنبه¬های نوآوری مطالعه حاضر بررسی اثر بعد از شکست عضو روی سازه در پل¬های خرپایی راه آهن و تحت بار دینامیکی قطار سریع¬السیر می¬باشد. در مطالعه حاضر تحلیل سازه به صورت دینامیکی و تحت بارگذاری قطار واقعی انجام شده است.
1-4- فرضیات تحقیق
1) تنها اثرات قائم بارگذاری ناشی از وسیله نقلیه در نظر گرفته می¬شود.
2) فرض می‌شود شکست در عضو یا اعضای بحرانی قبل از عبور قطار رخ داده است.
1-5- ساختار فصول تحقیق
با توجه به نیاز هر کار تحقیقاتی به دسترسی مناسب به منابع تحقیقاتی و مطالعاتی موجود، جستجوی گسترده¬ای در جهت تهیه و جمع‌آوری منابع اطلاعاتی حاضر انجام گردید تا تحقیق به نحوی مطلوب انجام گیرد.
این پایان‌نامه در پنج فصل و به شرح ذیل تدوین شده است:
در فصل اول مقدمه و کلیاتی درباره روند تحقیق، بیان شده است.
در فصل دوم مفاهیم و تعاریف پایه مرتبط با موضوع تحقیق و مروری بر کارهای انجام شده قبلی ارائه شده و به طور خلاصه توضیح داده شده¬اند.
در فصل سوم معرفی روش¬ها و کارهای گذشته با جزییات بیش¬تر، بررسی آیین نامه¬های رایج در این زمینه، انتخاب نرم افزار مناسب و توضیحاتی در مورد نرم افزار ABAQUS ارائه می¬شود.
در فصل چهارم روش پیشنهادی شامل پارامترهای کنترلی و تکنیک¬های مدلسازی ارائه و به بررسی آن‌ها قالب مطالعه موردی پل خرپایی راه آهن ورامین پرداخته می¬شود. صحت سنجی نتایج نرم افزار نیز با مقایسه نتایج آن با یک آزمایش میدانی انجام می¬شود؛ و در آخر نتایج خروجی¬های نرم افزار ارائه و تحلیل می¬گردد.
فصل پنجم در این فصل با توجه به خروجی¬های نرم افزاری که در فصل چهارم ارائه شده نتیجه-گیری می¬شود. در پایان پیشنهاد‌هایی برای تحقیقات و مطالعات آتی در این زمینه ارائه می¬گردد.

1-1- مقدمه …………………………………………………………………………..2
1-2- لزوم انجام تحقیق………………………………………………………………. 3
1-3- نوآوری و اهداف تحقیق……………………………………………………….. 3
1-4- فرضیات تحقیق………………………………………………………………… 4
1-5- ساختار فصول تحقیق…………………………………………………………. 4

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فصل دوم: مروری بر کارهای انجام شده قبلی.

در این فصل نخست پیشینه علمی موضوع مورد مطالعه با استفاده از منابع گردآوری شده بررسی شده است. مطالعات زیادی در زمینه سلامت سنجی و مسائل دینامیکی بارهای متحرک، برای پل-های مختلف و وسایل نقلیه گوناگون در شرایط مختلف وجود دارد که در ادامه به طور خلاصه به مهم¬ترین آن‌ها اشاره می¬شود.
2-1- سلامت سنجی سازه‌ای
علم مدیریت پل از علوم جدید و البته مهمی می¬باشد که در کشورهای پیشرفته به دلیل وجود تعداد زیاد پل¬های قدیمی و صرفه اقتصادی در تعمیر و بازسازی آن‌ها بجای ساخت سازه¬های جدید، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. سیستم مدیریت پل یا BMS ابزاری برای مدیریت پل در طول طراحی، ساخت و بهره‌برداری و نگهداری از پل است. سلامت سنجی سازه¬ای پل زیرمجموعه مدیریت پل محسوب می¬شود. هدف از سلامت سنجی سازه¬ای شناسایی خرابی، ارزیابی وضعیت موجود و تخمین عمر باقی¬مانده سازه¬ها به منظور تصمیم‌گیری و ارائه راهکارهای مناسب در تعمیر و نگهداری آن برای حفظ ایمنی سازه است. بررسی کفایت خدمت دهی پل در برابر بارگذاری¬های جدید از جمله مواردی است که در مبحث سلامت سنجی سازه‌ای پل به آن پرداخته می¬شود. هلموت ونزل کتابی با عنوان «سلامت سنجی پل¬ها» ارائه کرد. او در این کتاب در ابتدا به معرفی علم مدیریت پل و سلامت سنجی سازه¬ای که یکی از زیرشاخه¬های آن است، می¬پردازد. سپس روش¬ها و تکنیک¬های رتبه دهی و ارزیابی پل را مرور می¬کند. همچنین به بررسی روش¬های کشف خرابی در پل می¬پردازد. سپس روش تخمین طول عمر باقی¬مانده سازه پل از طریق ارزیابی آن را معرفی می¬کند. در ادامه روش¬های مختلف سلامت سنجی سازه¬ای (SHM) را بیان می¬کند. او در این کتاب چندین مطالعه موردی در باب سلامت سنجی از سراسر دنیا که مربوط به پل¬های معروف می¬باشد، با جزییات بیان می¬کند. [1]
شروان عطایی (1380) در یک مقاله مبانی روش¬های شناسایی سازه¬های پل مورد بررسی قرار می¬دهد و نحوه معتبرسازی یک پل راه آهن واقعی (پل قوسی – بتنی اکبرآباد) را به عنوان مثال بررسی می¬کند. او از مدل معتبر سازی شده پل برای تعیین ظرفیت باربری حال حاضر، تشخیص معایب احتمالی و ارزیابی ایمنی آن در شرایط بهره‌برداری استفاده می¬کند که در این مقاله فقط ظرفیت باربری مجاز پل محاسبه شده است. در نهایت نتایج تحقیق او نشان داد که سیستم سازه¬ای پل بتنی اکبرآباد دارای ظرفیت باربری بالایی بوده و سیستم باربری آن به عنوان یک سیستم قابل‌اعتماد شناخته می¬شود. [2]
شروان عطایی (1386) در پایان نامه خود به سلامت سنجی یک پل خرپایی واقعی راه آهن واقع در نکا می¬پردازد. او از طریق آزمایش میدانی و ثبت پاسخ سازه، مدلسازی اجزاء محدود خود را معتبرسازی می¬کند؛ و با استفاده از مدل معتبر شده به ارزیابی سازه تحت بار¬های آیین نامه¬ای می-پردازد. آزمایش بارگذاری در سرعت‌های 5km/h و 20km/h و 45km/h انجام گردید. طبق نتایج ارائه شده از این آزمایش¬ها، حداکثر خیز وسط دهانه پل در سرعت‌های مختلف تفاوت اندکی با یکدیگر داشته¬اند اما روند تغییرات آن به این صورت بوده که با افزایش سرعت، کاهش خیز حداکثر داشته است.
او همچنین به بررسی نحوه شناسایی رفتار سازه با استفاده از سیگنال¬های خروجی به دست آمده از سنسورهایی که بر روی پل راه آهن نصب شده بود، پرداخت. یکی از آزمایش¬های مهم که اطلاعات ذی قیمتی از سازه در اختیار مهندسین قرار می¬دهد، آزمایش دینامیکی می¬باشد. در این آزمایش یک نیروی دینامیکی به سازه وارد می¬شود و با استفاده از سنسورها، پاسخ ارتعاشی سازه اندازه گیری می¬شود. مسئله مهم بعد از آزمایش، تفسیر سیگنال¬های اندازه¬گیری است که مستلزم دانش فنی خاص خود است. او در این مقاله به بررسی عملکرد سنسورها، تفسیر زبان ارتعاشات به دست آمده از سنسورها و نحوه بکارگیری این اطلاعات می¬پردازد. [3]

جرم فنر بندی شده متحرک

جرم فنر بندی شده متحرک

2-1- سلامت سنجی سازه‌ای………………………………………………………. 8
2-2- کدها و آیین نامه‌های طراحی و بارگذاری پل راه آهن……………………. 11
2-2-1- آیین نامه‌ایران……………………………………………………………….. 11
2-2-2- آیین نامه اروپا ………………………………………………………………12
2-3- انواع بارگذاری برای تحلیل دینامیکی پل…………………………………… 13
2-4- تاریخچه مطالعات دینامیکی پلهای راه آهن……………………………….. 14
2-5- مدلسازی وسیله نقلیه……………………………………………………… 18
2-6- مدل تحلیلی پل……………………………………………………………… 22
2-7- پل راه آهن و وسیله نقلیه…………………………………………………. 24
2-8- مطالعات میدانی……………………………………………………………. 25
2-9- تحلیل پل خرپایی پل پس از شکست یک عضو…………………………. 26

فصل سوم: مفاهیم و تئوریهای مورد کاربرد

اغلب فرضیات مسائل دینامیکی عمدتاً به دلیل تغییر پارامترها نسبت به زمان، از فرضیات مسائل استاتیکی پیچیده¬تر هستند. اندازه، جهت و/یا وضعیت یک بار دینامیکی با زمان تغییر می¬کنند. به طور مشابه نیز، پاسخ¬های سازه¬ای به بار دینامیکی با زمان تغییر می¬کند. به همین دلیل برای یک مسئله دینامیکی عکس مسائل استاتیکی بیش از یک راه حل واحد وجود دارد. با توجه به جذابیت تاریخچه پاسخ در مسائل دینامیکی، مجموعه¬ای از راه‌حل‌های مختلف برای آن¬ها ارائه‌شده و گسترش یافتند.
دینامیک، علاوه بر نیروهای مقاوم الاستیک، اینرسی و میرایی را وارد مسائل می¬کند. نیروهای اینرسی به دلیل مقاومت در برابر شتاب سازه، ایجاد می¬شوند. اگر یک بار دینامیکی به سازه اعمال شود، نتایج پاسخ علاوه بر بارگذاری، به نیروهای اینرسی وابسته خواهد بود. به این ترتیب پاسخ سازه به اینرسی باید، علاوه بر نیروهای خارجی واردشده، با نیروهای اینرسی ایجادشده در اثر شتاب¬های سازه نیز، در تعادل باشد.
پاسخ دینامیکی اغلب با ضرایب افزایش دینامیکی نشان داده می¬شوند. این ضرایب به منظور چند برابر کردن پاسخ استاتیکی پل راه آهن تحت بار متحرک است تا با بزرگ کردن آثار، اثر اضافه بار دینامیکی را لحاظ کند. اغلب بارهای دینامیکی باعث افزایش در پاسخ¬های دینامیکی سازه می-شوند. هدف از معرفی این ضرایب، فهم آسان نتایج دینامیکی در مقایسه با نتایج استاتیکی است. مثل همیشه ضرایب افزایش دینامیکی به عنوان ضریبی بی بعد معرفی می¬شود که برابر با نسبت پاسخ دینامیکی خالص تقسیم بر حداکثر پاسخ استاتیکی خالص می¬باشد.
در گذشته در طراحی سازه، آثار دینامیکی پل‌های راه آهن تنها با استفاده از ضرایب افزایش دینامیکی فرضی که در کدها آمده بود، لحاظ می¬شده است. استفاده از ضرایب دینامیکی، روشی بسیار ساده و نامناسب بود، اما عموماً ایمنی و قابلیت اعتماد پل‌های راه آهن را تأمین می¬کرد. به علت ساده‌سازی، ضریب افزایش دینامیکی که در کدهای طراحی پل معرفی‌شده‌اند، نمی¬توانند تأثیر تمام پارامترها را بر پاسخ دینامیکی سازه لحاظ کند. در طراحی پل‌های راه آهن سریع¬السیر، پاسخ دینامیکی سازه باید با احتساب اثر پدیده تشدید و سایر آثار ارتعاشی در سازه مورد نظر، با استفاده از نرم افزارها تحلیل شود. [17]
در مسائل دینامیکی پارامترهای زیادی وارد محاسبات می¬شوند که تحلیل استاتیکی هیچ‌کدام از آن¬ها را نمی¬تواند بررسی کند. از جمله این موارد می‌توان به بررسی وقوع پدیده تشدید، میرایی سازه و فرکانس طبیعی پل اشاره کرد که در ادامه به توضیح این موارد می¬پردازیم.
تشدید در پل راه آهن
تحلیل دینامیکی پل در هنگام وقوع پدیده تشدید امری ضروری است. تشدید پدیده¬ای خطرناک است که به علت سرعت‌های بالا یا تحت عبور قطار با الگوی خاص و منظم چرخ¬ها رخ می¬دهد. در تشدید به علت شتاب زیاد و نامنظمی¬های بزرگ مسیر، ارتعاشات عرشه پل زیاد شده و می¬تواند باعث جدا شدن تماس چرخ با ریل، ناپایداری بالاست، ظهور ترک و شکست در بتن و تجاوز از حدود مجاز تنش سازه پل شود. در طراحی پل‌های راه آهن تحت عبور قطارهای سریع¬السیر، همیشه آثار دینامیکی از جمله پدیده تشدید، باید در نظر گرفته شوند. اگر سرعت ترافیک عبوری کمتر از 200 km/h باشد، احتمال وقوع تشدید وجود ندارد و نیازی به در نظر گرفتن آن نمی¬باشد.
حداکثر تأثیر بار دینامیکی در نقاط ماکسیمم تشدید رخ می¬دهد. ریسک وقوع تشدید زمانی که فرکانس بار تحریک یا چند برابر آن، بر یکی از فرکانس¬های طبیعی سازه پل منطبق می¬شود، رخ می¬دهد. همان طور که سرعت قطار در حین عبور از پل افزایش می¬یابد، فرکانس تحریک قطار به فرکانس طبیعی یک مود ارتعاشی پل می¬رسد. زمانی که تشدید رخ می¬دهد، پاسخ دینامیکی سازه پل به سرعت افزایش می¬یابد. وقوع پدیده تشدید به عواملی از جمله تعداد بارها با فاصله منظم از یکدیگر، میرایی سازه، طبیعت بارگذاری و مشخصات دینامیکی سازه بستگی دارد. خصوصاً اندازه قله¬های تشدید به شدت به میرایی سازه وابسته است. همان طور که در شکل (3-1) مشاهده می-شود، میرایی کوچک سازه، باعث ایجاد قله¬های بزرگ تشدید می¬شود. در این شرایط ایمنی ترافیک عبوری پل راه آهن به خطر می¬افتد.
در حالت کلاسیک پدیده تشدید برای یک سیستم مکانیکی تحت تأثیر یک بار هارمونیک تعریف می¬شود. در این حالت چنانچه فرکانس بار خارجی وارده با فرکانس یکی از مودهای ارتعاشی سازه برابر شود، پدیده تشدید اتفاق می¬افتد. هنگام ایجاد این پدیده، چنانچه سیستم بدون میرایی باشد، دامنه پاسخ سیستم تا بینهایت افزایش پیدا می¬کند.
دو شرط لازم برای ایجاد پدیده تشدید عبارت‌اند از: 1) وجود سیستم بدون میرایی 2) وجود بار خارجی پایدار. در واقعیت هیچ‌کدام از این دو شرط در پل¬ها وجود ندارد. سازه پل¬ها همیشه مقدار میرایی دارد و عبور بار قطار نیز همیشگی نمی¬باشد و پس از گذشت مدت زمان محدودی به پایان می¬رسد؛ اما مسئله این است که علی¬رغم وجود این شرایط رفتار سازه به حالت تشدید نزدیک می-شود و بارگذاری می¬تواند در دامنه پاسخ سازه مقادیر بزرگی ایجاد نماید.
در تاریخچه دینامیک پل¬ها چند نوع تشدید را در پل‌های راه آهن نشان داده است:
1) اثر ضربه وزنه تعادلی لکوموتیوهای بخار که می¬تواند در پل حالت تشدید ایجاد کند و 2) اثرات منظم ضربه چرخ¬ها در درزهای ریل که منشأ ایجاد تشدید می¬باشد. این اثر بنام پدیده «گروه ضربه¬ها» شناخته می¬شود.
دو اثر فوق در پل‌های مدرن امروزی کمتر اتفاق می¬افتند. در عوض در پل‌های امروزی نوع دیگری از اثرات تشدید امکان وقوع دارند. عبور قطارهای با سرعت بالا نیز می¬تواند باعث تشدید در پل گردد. عبور بار قطار به دو صورت می¬تواند باعث ایجاد تشدید شود: 1) اثر سرعت بالای یک بار تنها و 2) اثر تکرار بارهای متمرکز متوالی. هر یک از این دو اثر دارای سرعت بحرانی خاصی جهت ایجاد تشدید هستند که در ادامه به بررسی آن¬ها می¬پردازیم:

الگوی بار قطار با دو محور باربر

الگوی بار قطار با دو محور باربر

3-1- تحلیل دینامیکی…………………………………………………………… 30
3-1-1- مفاهیم مهم در تحلیل دینامیکی…………………………………….. 30
3-1-2- روشهای مختلف تحلیل دینامیکی [54]………………………………. 38
3-1-2-1- تحلیل دینامیکی خطی ……………………………………………….38
3-1-2-2- تحلیل دینامیکی غیرخطی…………………………………………… 39
3-1-3- تحلیل دینامیکی پل‌های راه آهن……………………………………… 40
3-2- آئین نامه‌ایران……………………………………………………………….. 44
3-2-1- نشریه 395: دستورالعمل طراحی پل‌های فولادی [8]……………… 44
3-2-2- نشریه 139: آئین نامه بارگذاری پلها [7]……………………………… 51
3-3- آئین نامه اروپا [9]…………………………………………………………. 54
3-3-1- بار قطار………………………………………………………………….. 54
3-3-3- تحلیل دینامیکی……………………………………………………….. 60
3-3-4- پارامترهای دینامیکی پل……………………………………………. 63
3-4- معیارهای ایمنی ترافیک……………………………………………….. 64
3-4-1- شتاب قائم عرشه…………………………………………………… 64
3-4-2- تغییر شکل قائم عرشه………………………………………………. 64
3-4-3- معیار راحتی مسافر………………………………………………….. 64
3-5- انتخاب نرم‌افزار …………………………………………………………….65
3-6- مروری بر نرم افزار ABAQUS او…………………………………………..69
3-6-1- معرفی محصولات ABAQUS ا…………………………………………..69
3-6-2- انواع تحلیل در ABAQUS ا………………………………………………70
3-6-3- معرفی انواع المان‌های مورد استفاده در ABAQUSا………………… 70

فصل چهارم : دستورالعمل پیشنهادی و بررسی یک مثال

در این فصل دستورالعملی به منظور تعیین حداکثر سرعت مجاز قطارهای سریع السیر برای پل‌های خرپایی موجود راه آهن ارائه می¬شود. با توجه به اینکه آیین نامه‌ایران چه در زمینه بارگذاری و چه در زمینه نحوه ارزیابی پل‌های موجود راه آهن ضعف دارد، سعی شده با استفاده از آیین نامه اروپا، در راه پیشنهادی این ضعف¬ها پوشش داده شوند. همچنین در این دستورالعمل با توجه به توانایی برخی خرپاها در باز توزیع مناسب نیروهای داخلی، در شرایط حذف یک یا چند عضو آن، این قابلیت در گام¬های دستورالعمل پیشنهادی گنجانده شده است.
شایان ذکر است که این دستورالعمل برای تمامی پل‌های خرپایی فولادی راه آهن موجود قابل استفاده می¬باشد.
4-1- دستورالعمل پیشنهادی
این دستورالعمل سه مرحله کلی دارد که عبارت‌اند از:
• مرحله قبل از مدلسازی
• مرحله مدلسازی اجزاء محدود پل توسط نرم افزار
• مرحله ارزیابی نتایج تحلیل نرم افزاری به منظور تعیین سرعت حدی مجاز پل.
هر کدام از این مراحل خود از گام‌هایی تشکیل شده¬اند که در ادامه به آن¬ها می¬پردازیم:
 مرحله 1 : مرحله قبل از مدلسازی
قبل از مدلسازی پل به جمع آوری اطلاعات لازم برای مدلسازی نیاز داریم که در ادامه آورده شده¬اند.
1- برای مدلسازی اجزاء محدود پل، به تمامی جزییات هندسی سازه نیاز داریم. با توجه به اینکه اغلب پل‌های قدیمی فاقد نقشه¬های اجرایی هستند، قبل از هر چیز باید از طریق بازدید میدانی ابعاد و مقاطع سازه برداشت شود.
بعلاوه در صورتی که خرابی در سازه وجود داشته باشد باید محل و اندازه آن دقیقاً مشخص شود.
2- برای مدلسازی پل، جنس فولاد مصرفی در ساخت آن باید مشخص گردد. به گفته کارشناسان تمامی پل‌های فولادی راه آهن که در مسیر خطوط قدیمی راه آهن ساخته شده¬اند از جنس فولاد ST52 هستند؛ که مشخصات آن در جدول زیر قید شده است و برای همه پل‌های خرپایی قدیمی راه آهن ایران قابل استفاده می¬باشد:
3- در این مرحله باید اطلاعات مربوط به بارگذاری قطار سریع¬السیر جمع آوری شود.
منظور از اطلاعات بارگذاری عبارت‌اند از :
• الگوی بار: منظور از الگوی بار چیدمان چرخ¬های بوژی در هر واگن است، شکل (4-2). برای مشخص شدن الگوی بار قطار باید ابعاد واگن، تعداد چرخ¬های هر بوژی، فاصله چرخ¬ها در یک بوژی از یکدیگر و همچنین فاصله چرخ¬های مجاور در دو واگن متوالی، نیاز داریم.
• اندازه نیروی محوری چرخ‌ها : این پارامتر با استفاده از وزن خالص قطار، ظرفیت مسافر، وزن بوژی¬های واگن محاسبه می¬شود.
• اطلاعات سیستم تعلیق هر بوژی:
بوژی یک قطعه مکانیکی قطار است که شامل مجموعه¬ای از چرخ¬های قطار، کمک‌فنرها، بالشتک هوا و همچنین میراگر¬هایی می¬شود که واگن روی آن قرار می¬گیرد. در شکل (4-1) یک نمونه بوژی نشان داده شده است.

مدل سیستم قطار a) مدل عمومی قطار، b) مدل جرم-فنر-دمپر[55

مدل سیستم قطار a) مدل عمومی قطار، b) مدل جرم-فنر-دمپر[55


4-1- دستورالعمل پیشنهادی ………………………………………………………..78
4-2- تعیین سرعت حد یک پل واقعی با استفاده از دستورالعمل پیشنهادی .: 89

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فصل پنجم : نتیجه گیری

5-1- مقدمه…………………………………………………………………………. 109
5-2- نتیجهگیری…………………………………………………………………… 109
5-3- پیشنهادات برای تحقیقات آتی در این زمینه…………………………….. 112
پیوست 1 : ابعاد و مشخصات مقاطع پل خرپایی مورد بررسی……………… 114
منابع…………………………………………………………………………………. 126

 Abstract
Today, with increasing development of railway transportation industry in the world and our country, using high-speed trains are becoming more and more important. For this reason, planning and transport policies are trying to provide suitable condition to preparing the existing railway lines, to achieve this purpose. So the Current state of the railway must be carefully studied to identify their weaknesses points. The bridges are one of the important strategic structures in the railways. Bridges in terms of technology and in terms of operating costs are placed in a special place of importance. The structural health monitoring and retrofitting of railway bridges are the most important plans to provide railways for servicing the high speed trains.
The purpose of this paper is suggesting a guideline for bridges to determine the maximum allowable velocity in high-speed trains. Because of the lack of appropriate codes and guidelines for this purpose for railway bridges and the growing need to develop and start using high-speed trains, need a capable instruction felt. This paper suggests a clear an applicable guideline for this goal that is explained in the chapter 4.
As result, most railway bridges which were built about up to years ago, shows sufficient resistance against the high speed trains. In the case study the maximum vertical acceleration limited the maximum allowable velocity of high speed train. In this case however the maximum vertical acceleration exceeds the allowable value in the code and due to that the bridge loses its serviceability, but the structure still stay without damage. In these cases it is possible to increase allowable speed by some methods which controls middle span vertical acceleration.



بلافاصله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

خرید فایل word

قیمت35000تومان