عنوان |
صفحه |
|
فصل اول: مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. |
1 |
|
1-1 کلیات …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. |
2 |
|
1-2 اهداف مطالعه و روش کار ………………………………………………………………………………………………………………………………….. |
2 |
|
1-3 پایاننامه حاضر …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… |
3 |
|
فصل دوم: مقدمهای بر پلهای قوسی بنایی …………………………………………………………………………………………………………… |
4 |
|
2-1 تاریخچه ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… |
5 |
|
2-2 پلهای قوسی بنایی …………………………………………………………………………………………………………………………………………… |
5 |
|
2-3 رفتار پلهای قوسی بنایی تحت اثر بار قائم ………………………………………………………………………………………………………. |
8 |
|
2-4 روشهای تحلیل ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… |
9 |
|
2-4-1 روشهای تئوری …………………………………………………………………………………………………………………………………………. |
9 |
|
2-4-2 روشهای تقریبی مشهور……………………………………………………………………………………………………………………………… |
10 |
|
2-5 ارزیابی ظرفیت باربری ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. |
10 |
|
2-6 مکانیزم خرابی پلهای قوسی بنایی …………………………………………………………………………………………………………………… |
11 |
|
2-7 پیشینه تحقیق …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… |
11 |
|
2-7-1 مروری کلی بر ادبیات گذشته …………………………………………………………………………………………………………………….. |
11 |
|
2-7-2 مطالعات برنسیچ و سابیا (2007) ………………………………………………………………………………………………………………. |
17 |
|
2-7-3 مطالعات پیلا و همکارانش (2009) ……………………………………………………………………………………………………………. |
20 |
|
فصل سوم: مروری بر آزمایش بارگذاری پلهای کیلومتر 23 و 24 راهآهن قدیم تهران –قم ………………….. |
24 |
|
3-1 مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. |
25 |
|
3-2 مشخصات پل کیلومتر 23 …………………………………………………………………………………………………………………………………. |
25 |
|
3-3 مشخصات پل کیلومتر 24 (اکبرآباد) ………………………………………………………………………………………………………………… |
28 |
|
3-4 آزمایش استاتیکی ………………………………………………………………………………………………………………………………………………. |
31 |
|
3-4-1 پل کیلومتر 24 ………………………………………………………………………………………………………………………. |
31 |
|
3-4-2 پل کیلومتر 23 ………………………………………………………………………………………………………………………. |
35 |
|
3-5 آزمایش دینامیکی ………………………………………………………………………………………………………………………………………………. |
38 |
|
3-5-1 سری اول آزمایش ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. |
39 |
|
3-5-2 سری دوم آزمایش ………………………………………………………………………………………………………………………………………. |
40 |
|
3-5-3 سری سوم آزمایش ……………………………………………………………………………………………………………………………………… |
42 |
|
فصل چهارم: مدلسازی پلهای کیلومتر 23 و 24 تحت اثر بارهای قائم استاتیکی…………………………………………. |
43 |
|
4-1 مدلسازی پلهای قوسی بنایی …………………………………………………………………………………………………………………………… |
44 |
|
4-2 مدلسازی پلهای مورد نظر ……………………………………………………………………………………………………………………………….. |
45 |
|
4-2-1 مشخصات مدل اجزاء محدود ……………………………………………………………………………………………………………………… |
45 |
|
4-2-2 ارتباط بین مصالح قوس و مصالح پرکننده …………………………………………………………………………………………………. |
46 |
|
4-2-3 مدلسازی ترکهای موجود …………………………………………………………………………………………………………………………. |
47 |
|
4-2-3-1 ترکهای اولیه ……………………………………………………………………………………………………………………………………… |
47 |
|
4-2-3-2 ترکهای ثانویه …………………………………………………………………………………………………………………………………….. |
48 |
|
4-2-4 مدل رفتاری برای مصالح ……………………………………………………………………………………………………………………………. |
49 |
|
4-2-4-1 معیار تسلیم دراکر -پراگر ……………………………………………………………………………………………………………………. |
50 |
|
4-2-4-2 قانون جریان همبست ………………………………………………………………………………………………………………………….. |
54 |
|
4-2-4-3 قانون جریان غیر همبست …………………………………………………………………………………………………………………… |
54 |
|
4-2-5 شرایط مرزی سازه ………………………………………………………………………………………………………………………………………. |
55 |
|
4-2-6 اثر نشستهای تکیهگاهی …………………………………………………………………………………………………………………………… |
55 |
|
4-2-7 معیار کالیبراسیون ………………………………………………………………………………………………………………………………………. |
55 |
|
4-2-8 روش حل عددی مسائل ……………………………………………………………………………………………………………………………… |
56 |
|
4-3 تحلیل پل کیلومتر 23 تحت اثر بارهای استاتیکی ……………………………………………………………………………………………. |
57 |
|
4-3-1 مرحله اول: شبیه سازی پاسخ اولیه تا مرحله تسلیم (قبل از ایجاد ترکهای ثانویه) …………………………………. |
58 |
|
4-3-1-1 پاسخ قائم …………………………………………………………………………………………………………………………………………….. |
58 |
|
4-3-1-1 پاسخ افقی ……………………………………………………………………………………………………………………………………………. |
61 |
|
4-3-2 مرحله دوم: مدلسازی فاز غیرخطی ……………………………………………………………………………………………………………. |
63 |
|
4-3-2-1 بهنگام کردن مدل عددی بدون اعمال الگوی ترکخوردگی ………………………………………………………………. |
63 |
|
4-3-2-2 بهنگام کردن مدل عددی با اعمال ترکهای ثانویه ……………………………………………………………………………. |
64 |
|
4-3-3 مرحله سوم: بدست آوردن بار ماکزیمم سازه ……………………………………………………………………………………………… |
69 |
|
4-3-4 مکانیزم خرابی پل کیلومتر 23 …………………………………………………………………………………………………………………… |
71 |
|
4-3-5 رفتار کلی پل کیلومتر 23 ………………………………………………………………………………………………………………………….. |
73 |
|
4-4 تحلیل پل کیلومتر 24 تحت اثر بارهای استاتیکی ……………………………………………………………………………………………. |
74 |
|
4-4-1 تعیین مقاومت تسلیم پل ……………………………………………………………………………………………………………………………. |
75 |
|
4-4-1-1 میزان تنش در کلید در مرحله تسلیم ………………………………………………………………………………………………… |
75 |
|
4-4-1-2 اثر سختی پل بر بار تسلیم ………………………………………………………………………………………………………………….. |
77 |
|
4-4-1-3 مقاومت تسلیم پل اکبرآباد ………………………………………………………………………………………………………………….. |
78 |
|
4-4-2 الگوی ترکخوردگی در مرحله تسلیم ………………………………………………………………………………………………………… |
79 |
|
4-4-2-1 مرحله اول: شبیه سازی پاسخ اولیه تا مرحله تسلیم (قبل از ایجاد ترکهای ثانویه) ………………………….. |
80 |
|
4-4-2-2 مرحله دوم: مدلسازی فاز غیرخطی …………………………………………………………………………………………………….. |
83 |
|
4-4-2-3 مرحله سوم: بدست آوردن بار ماکزیمم سازه ……………………………………………………………………………………… |
86 |
|
4-4-2-4 مکانیزم خرابی پل کیلومتر 24…………………………………………………………………………………………………………….. |
87 |
|
4-4-3 رفتارکلی پل کیلومتر 24 ……………………………………………………………………………………………………………………………. |
88 |
|
4-5 نتیجهگیری ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… |
89 |
|
فصل پنجم: خلاصه و جمعبندی ………………………………………………………………………………………………………. |
90 |
|
5-1 خلاصه و جمعبندی …………………………………………………………………………………………………………………………………………… |
91 |
|
5-3 پیشنهادات مطالعات آینده …………………………………………………………………………………………………………………………………. |
91 |
|
منابع و مراجع ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. |
93 |
|
پیوست شماره (1): ارزیابی پلهای کیلومتر 23 و 24 تحت اثر بارهای قائم دینامیکی……………………………. |
96 |
|
1-1 مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. |
97 |
|
1-2 تحلیل پلهای کیلومتر 23 و 24 تحت اثر بارهای دینامیکی …………………………………………………………………………… |
97 |
|
1-2-1 تحلیل مودال ………………………………………………………………………………………………………………………………………………. |
99 |
|
1-2-2 تحلیل دینامیکی مدل تحت اثر عبور قطار ………………………………………………………………………………………………… |
101 |
|
1-5 نتیجهگیری ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… |
105 |
|
پیوست شماره (2): ارزیابی لرزهای پلهای کیلومتر 23 و 24 ……………………………………………………………… |
106 |
|
2-1 مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. |
107 |
|
2-2 ارزیابی لرزهای پلها …………………………………………………………………………………………………………………………………………… |
108 |
|
2-3 بدست آوردن منحنی ظرفیت ……………………………………………………………………………………………………………………………. |
109 |
|
2-4 تعیین سطوح عملکرد ………………………………………………………………………………………………………………………………………… |
115 |
|
2-5 نتیجهگیری ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… |
123 |
|
2-4-1 پارامترهای موثر بر ظرفیت سازه ………………………………………………………………………………………………………………… |
123 |
|
2-5-2 پارامترهای موثر بر طیف زلزله ……………………………………………………………………………………………………………………. |
123 |
|
2-5-3 سطح عملکرد ………………………………………………………………………………………………………………………………………………. |
124 |
|
فهرست جداول
شماره و عنوان جداول |
صفحه |
|
جدول 2-1: فرکانس و میرایی 4 مود اول……………………………………………………………………………………………………………….. |
18 |
|
جدول 2-2: مقایسه نتایج مدلسازی و تست انجام شده………………………………………………………………………………………….. |
20 |
|
جدول 3-1: مشخصات هندسی پل………………………………………………………………………………………………………………………….. |
26 |
|
جدول 3-2: مشخصات بتن بدست آمده از آزمایش کرگیری………………………………………………………………………………….. |
28 |
|
جدول 3-3: مشخصات هندسی پل اکبرآباد…………………………………………………………………………………………………………….. |
29 |
|
جدول 3-4: مشخصات بتن بدست آمده از آزمایش کرگیری………………………………………………………………………………….. |
31 |
|
جدول 3-5: فرکانس پنج مود اول دو پل (آزمایش)……………………………………………………………………………………………….. |
42 |
|
جدول 4-1: المانهای مورد استفاده در قسمتهای مختلف پل………………………………………………………………………………. |
46 |
|
جدول 4-2: مشخصات هندسی ترکهای اولیه……………………………………………………………………………………………………….. |
47 |
|
جدول 4-3: مشخصات نهایی المانها………………………………………………………………………………………………………………………. |
69 |
|
جدول 4-4: مشخصات نهایی اعضای سازهای………………………………………………………………………………………………………….. |
69 |
|
جدول 4-5: تنشهای موجود در پل کیلومتر 23 در نقطه تسلیم……………………………………………………………………………. |
78 |
|
جدول 4-6: تنشهای موجود در پل کیلومتر اکبرآباد در نقطه تسلیم…………………………………………………………………….. |
79 |
|
جدول 4-7: مشخصات نهایی المانها………………………………………………………………………………………………………………………. |
86 |
|
جدول 4-8: مشخصات نهایی اعضای سازهای………………………………………………………………………………………………………….. |
86 |
|
جدول 1-1: المانهای مورد استفاده در قسمتهای مختلف پل………………………………………………………………………………. |
100 |
|
جدول 1-2: فرکانس پنج مد اول مدل و پلها………………………………………………………………………………………………………… |
101 |
|
جدول 1-3: مشخصات نهایی اعضای سازهای در دو پل………………………………………………………………………………………….. |
102 |
|
جدول 2-1: ضریب رفتار پل تحت بارگذاریهای متفاوت…………………………………………………………………………………………. |
117 |
|
جدول 2-2: ضریب امنیت پل در شرایط مختلف……………………………………………………………………………………………………. |
120 |
|
فهرست شکلها
شماره و عنوان شکل |
صفحه |
|
شکل 2-1: قسمتهای مختلف پل قوسی……………………………………………………………………………………………………………….. |
6 |
|
شکل 2-2: شکلهای مختلف قوس…………………………………………………………………………………………………………………………. |
7 |
|
شکل 2-3: اثر بار زنده بر پلهای قوسی بنایی………………………………………………………………………………………………………… |
8 |
|
شکل 2-4: پل تانارو در شمال ایتالیا……………………………………………………………………………………………………………………….. |
18 |
|
شکل 2-5: انواع مدلهای بررسی شده در تحقیقات برنسیچ………………………………………………………………………………….. |
19 |
|
شکل 2-6: پلهای مورد بررسی……………………………………………………………………………………………………………………………….. |
21 |
|
شکل 2-7: مدل اجزاء محدود یکی از پلها…………………………………………………………………………………………………………….. |
22 |
|
شکل 2-8: منحنی پوشاور در سه نقطه بررسی شده…………………………………………………………………………………………….. |
23 |
|
شکل 2-9: سطح عملکرد یکی از پلها……………………………………………………………………………………………………………………. |
23 |
|
شکل 3-1: نمای پل کیلومتر 23…………………………………………………………………………………………………………………………….. |
26 |
|
شکل 3-2: ترکهای اولیه موجود در کلید قوس…………………………………………………………………………………………………….. |
27 |
|
شکل 3-3: نمایی از پل (پایه میانی)……………………………………………………………………………………………………………………….. |
27 |
|
شکل 3-4: نمایی از پل (کوله)…………………………………………………………………………………………………………………………………. |
28 |
|
شکل 3-5: نمای پل اکبرآباد……………………………………………………………………………………………………………………………………. |
29 |
|
شکل 3-6: نمایی از پایههای پل اکبرآباد………………………………………………………………………………………………………………… |
30 |
|
شکل 3-7: ترکهای اولیه موجود در کلید………………………………………………………………………………………………………………. |
30 |
|
شکل 3-8: آزمایش بارگذاری پل اکبرآباد……………………………………………………………………………………………………………….. |
32 |
|
شکل 3-9: حداکثر مقدار بارگذاری در آزمایش بارگذاری پل اکبرآباد…………………………………………………………………… |
32 |
|
شکل 3-10: تغییرمکان قائم پل اکبرآباد در کلید…………………………………………………………………………………………………… |
33 |
|
شکل 3-11: تغییرمکان افقی پل اکبرآباد در کلید………………………………………………………………………………………………….. |
34 |
|
شکل 3-12: ترکهای اولیه و ثانویه ایجاد شده در پل…………………………………………………………………………………………… |
35 |
|
شکل 3-13: بارگذاری استاتیکی پل کیلومتر 23……………………………………………………………………………………………………. |
35 |
|
شکل 3-14: تغییرمکان قائم پل اکبرآباد در کلید…………………………………………………………………………………………………… |
36 |
|
شکل 3-15: تغییرمکان افقی پل اکبرآباد در کلید………………………………………………………………………………………………….. |
37 |
|
شکل 3-16: ترکهای اولیه و ثانویه در پل کیلومتر 23…………………………………………………………………………………………. |
38 |
|
شکل 3-17: آزمایش دینامیکی و شکل دیزل عبوری…………………………………………………………………………………………….. |
38 |
|
شکل 3-18: مشخصات دیزل عبوری………………………………………………………………………………………………………………………. |
39 |
|
شکل 3-19: تغییرمکان برداشت شده در سرعت اسمی 90 کیلومتر بر ساعت (پل کیلومتر 24)………………………… |
40 |
|
شکل 3-20: شتاب برداشت شده در سرعت اسمی 90 کیلومتر بر ساعت (پل کیلومتر 24)………………………………… |
40 |
|
شکل 3-21: تغییرمکان و شتاب برداشت شده در سرعت اسمی 60 کیلومتر بر ساعت (پل کیلومتر 23)…………… |
41 |
|
شکل 3-22: شتاب برداشت شده در سرعت اسمی 60 کیلومتر بر ساعت (پل کیلومتر 23)………………………………… |
41 |
|
شکل 4-1: شکل المانهای مورد استفاده………………………………………………………………………………………………………………… |
45 |
|
شکل 4-2: مدلسازی ترکهای اولیه در کلید قوسها…………………………………………………………………………………………….. |
48 |
|
شکل 4-3: مدلسازی درزهای سازهای……………………………………………………………………………………………………………………… |
48 |
|
شکل 4-4: مدل رفتاری مصالح در معیار دراکر – پراگر………………………………………………………………………………………… |
50 |
|
شکل4-5: سطح تسلیم دراگر – پراگر…………………………………………………………………………………………………………………….. |
53 |
|
شکل 4-6: مدلسازی اجزاء محدود و شرایط مرزی مدل در مرحله اول…………………………………………………………………. |
60 |
|
شکل 4-7: تغییرمکان قائم قوس در محل کلید در مرحله اول تحلیل…………………………………………………………………… |
60 |
|
شکل4-8: بازشدگی ترک در کلید قوس در مرحله اول تحلیل………………………………………………………………………………. |
61 |
|
شکل 4-9: تغییرشکل مدل اجزا محدود در مرحله اول تحلیل……………………………………………………………………………. |
62 |
|
شکل 4-10: سطح تنش مدل اجزا محدود در مرحله اول تحلیل…………………………………………………………………………… |
62 |
|
شکل 4-11: مدلسازی ترکهای ثانویه در محل درز انبساط………………………………………………………………………………….. |
64 |
|
شکل 4-12: مدلسازی ترکهای ثانویه در محل قوس شمالی………………………………………………………………………………… |
65 |
|
شکل 4-13: شبيه سازی پاسخ پل کیلومتر 23 در دو مرحله پيش از تسليم و پس از تسليم و پاسخ کلی پل ….. |
67 |
|
شکل 4-14: مراحل تحلیل غیرخطی استاتیکی پل کیلومتر 23……………………………………………………………………………. |
68 |
|
شکل 4-15: منحني نيرو- تغييرمکان قائم پل تا بار نهايي…………………………………………………………………………………….. |
70 |
|
شکل 4-16: منحني نيرو- تغييرمکان افقی پل تا بار نهايي………………………………………………………………………………….. |
70 |
|
شکل 4-17: مکانیزم خرابی پل با ایجاد 4 مفصل در قوس…………………………………………………………………………………….. |
72 |
|
شکل 4-18: تغییرشکل کلی پل در حالت نهایی (مقیاس 200 برابر شده)…………………………………………………………… |
72 |
|
شکل 4-19: میزان تنش در کلید پل کیلومتر 23………………………………………………………………………………………………….. |
76 |
|
شکل 4-20: میزان تنش در کلید پل اکبرآباد با مصالح واقعی……………………………………………………………………………….. |
77 |
|
شکل 4-21: میزان تنش در کلید پل اکبرآباد با مصالح مشابه پل کیلومتر 23…………………………………………………….. |
77 |
|
شکل 4-22: مدلسازی اجزاء محدود و شرایط مرزی مدل در مرحله اول………………………………………………………………. |
80 |
|
شکل 4-23: تغییرمکان قائم قوس در محل کلید در مرحله اول تحلیل………………………………………………………………… |
81 |
|
شکل 4-24: تغییرشکل سازه در مرحله اول تحلیل (مقیاس 300)……………………………………………………………………….. |
82 |
|
شکل 4-25: سطح تنش سازه در مرحله اول تحلیل………………………………………………………………………………………………. |
82 |
|
شکل 4-26: مدلسازی ترکهای ثانویه در پاطاق………………………………………………………………………………………………………. |
83 |
|
شکل 4-27: مدلسازی ترکهای ثانویه در پایه………………………………………………………………………………………………………….. |
84 |
|
شکل 4-28: شبيه سازی پاسخ پل کیلومتر 24در دو مرحله پيش از تسليم و پس از تسليم و پاسخ کلی پل)…… |
85 |
|
شکل 4-29: منحنی نیرو – تغییرمکان قائم سازه تا بار نهایی……………………………………………………………………………….. |
87 |
|
شکل 4-30: تغییرشکل نهایی و مکانیزم تخریب در پل…………………………………………………………………………………………. |
88 |
|
شکل 1-1: مراحل تحلیل اجزاء محدود پلها تحت اثر بارهای دینامیکی………………………………………………………………. |
99 |
|
شکل 1-2: مدل اجزاء محدود و شرایط مرزی پل کیلومتر 23………………………………………………………………………………. |
100 |
|
شکل 1-3: مدل اجزاء محدود و شرایط مرزی پل کیلومتر 24………………………………………………………………………………. |
101 |
|
شکل 1-4: مدلسازی قطار بصورت 6 بار متحرک……………………………………………………………………………………………………. |
103 |
|
شکل 1-5: نمودار تغییرمکان برحسب زمان در کلید دهانه وسطی با سرعت اسمی 60 کیلومتر بر ثانیه (پل کیلومتر 23)… |
104 |
|
شکل 1-6: نمودار تغییرمکان برحسب زمان در کلید دهانه وسطی با سرعت اسمی 80 کیلومتر بر ثانیه (پل کیلومتر 24)… |
105 |
|
شکل 2-1: تغییرشکل مد اول پل کیلومتر 23………………………………………………………………………………………………………… |
110 |
|
شکل 2-2: تغییرشکل مد اول پل کیلومتر 24………………………………………………………………………………………………………… |
110 |
|
شکل 2-3: نمودار تغییرمکان-نیرو پل کیلومتر 23………………………………………………………………………………………………… |
111 |
|
شکل 2-4- نمودار تغییرمکان-نیرو پل کیلومتر 24……………………………………………………………………………………………….. |
112 |
|
شکل 2-5: مکانیزم خرابی پل تحت اثر تحلیل شماره (1) پل کیلومتر 23…………………………………………………………… |
113 |
|
شکل 2-6: مکانیزم خرابی پل تحت اثر تحلیل شماره (2) پل کیلومتر 23……………………………………………………………. |
113 |
|
شکل 2-7: مکانیزم خرابی پل تحت اثر تحلیل شماره (1) پل کیلومتر 24…………………………………………………………… |
114 |
|
شکل 2-8: مکانیزم خرابی پل تحت اثر تحلیل شماره (2) پل کیلومتر 24…………………………………………………………… |
114 |
|
شکل 2-9: منحنی دو خطی…………………………………………………………………………………………………………………………………….. |
116 |
|
شکل 2-10: اثر ضریب شکل پذیری بر طیف غیرالاستیک…………………………………………………………………………………….. |
118 |
|
شکل 2-11: نقطه عملکرد لرزهای پل میلومتر 23 تحت سطوح مختلف زلزله………………………………………………………. |
119 |
|
شکل 2-12: نقطه عملکرد لرزهای پل میلومتر 24 تحت سطوح مختلف زلزله………………………………………………………. |
120 |
|
شکل 2-13: اثر سطح خطر پذیری منطقه و ضریب شکلپذیری بر سطح عملکرد پل کیلومتر 23……………………… |
122 |
|
شکل 2-14: اثر سطح خطر پذیری منطقه و ضریب شکلپذیری بر سطح عملکرد پل کیلومتر 24……………………… |
123 |
|
نقد و بررسی‌ها
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.