%38تخفیف

دانلود پروژه:بررسی عملکرد پل‌های بتنی با مقطع باکس پس‌کشیده تحت اثر بارهای ناشی از انفجار

تعداد 191 صفحه فایل word قابل ویرایش

Site: www.filenaab.ir

تحت عنوان:

بررسی عملکرد پل‌های بتنی با مقطع باکس پس‌کشیده تحت اثر بارهای ناشی از انفجار

ارشد رشته عمران

گرایش زلزله

چکیده:

سازه‌ی پل‌ها تحت اثر بارگذاری‌های متنوعی قرار می‌گیرند و با توجه به میزان خطرپذیری که برای آنها در نظر گرفته شده طراحی می‌شوند. بارگذاری انفجاری از جمله بارهاییست که سلامت پل‌ها را تهدید می‌کند. ارزیابی میزان خسارت و عملکرد پل‌ها تحت اثر این بارگذاری به علت اهمیت راهبردی آنها ضروریست. در این پایان نامه طی چهار فصل سعی شده است تا عملکرد پل‌های بتنی با مقطع باکس پیش‌تنیده تحت اثر بار انفجاری مورد بررسی قرار گیرد. در فصل اول بیان مسئله، ضرورت انجام این تحقیق و کلیاتی راجع به مسئله نوشته شده است.

در فصل دوم پدیده انفجار، بارگذاری انفجاری و پارامترهای آن معرفی می‌شوند، سپس رفتار مواد در نرخ کرنش‌های بالا (بارهای ضربه‌ای) به صورت اجمالی بیان می‌شود. تاریخچه‌ی تحقیقات عددی و آزمایشگاهی انجام شده در زمینه اثر انفجار بر پل‌ها نیز در این فصل توضیح داده می‌شود.

در فصل سوم پل مورد تحقیق و فنون مدل‌سازی آن در نرم‌افزارهای اجزاء محدود بیان می‌شود. روش تحقیق وسناریوهای انفجاری در این فصل تعریف می‌شود. خصوصیات و نحوه‌ی مدل‌سازی مصالح ارائه می‌گردد.

 در فصل چهارم نتایج سناریوهای انفجاری ارائه و مورد بحث قرار می‌گیرند. نتایج بیانگر آن‌اند که پل تحت اثر سناریوهای مختلف انفجاری بسیار آسیب‌پذیر و امکان فروریزی آن زیاد است. موج انفجاری پس از شکست دال عرشه به داخل باکس نفوذ می‌کند و تشدید می‌یابد. آرماتورها گسیخته شده و کابل‌های پیش‌تنیدگی در نواحی مهار انتهایی جاری می‌شوند، در ادامه به علت افزایش کرنش در کابل‌ها نیروی پیش‌تنیدگی موثر بر مقطع کاهش می‌یابد. این درحالیست که تنش در کابل‌ها بیش از حد جاری شدن استاتیکی ا‌ست، ولی به علت اثر نرخ کرنش در نقاط خارج از ناحیه مهار انتهایی جاری و یا گسیخته نمی‌شوند.

فصل اول : کلیات… 1

1-1-مقدمه. 1

1-2-ضرورت بررسی رفتار پل‌ها تحت اثر بار انفجاری.. 2

1-3-ساختار و اهداف تحقیق.. 4

فصل دوم : مروری بر ادبیات موضوع. 5

2-1-مقدمه. 5

2-2-معرفی انفجار. 5

2-3- بارگذاری انفجاری.. 6

2-4- رفتار مصالح در نرخ کرنش بالا : 15

2-5- متد تحلیلی آنالیز سازه ها در برابر انفجار. 21

2-6-پاسخ سیستم تک درجه آزادی به بار انفجاری.. 25

2-7- پاسخ پل به بار انفجاری: 28

2-8- پیشینه تحقیقات عددی.. 30

2-9-تحقیقات آزمایشگاهی.. 44

فصل سوم: روش تحقیق و تکنیک مدلسازی.. 59

3-1-مقدمه. 59

3-2- معرفی و تحلیل و طراحی  پل مورد تحقیق.. 59

3-3-مدل سازی در نرم افزار ANSYS. 66

فصل چهارم ارائه نتایج ، بحث و نتیجهگیری.. 89

4-1- انفجار در وسط دهانه میانی.. 89

4-2-انفجار بر روی عرشه در محل پایه. 129

4-3–نتیجه گیری.. 168

منابع.. 170

فهرست اشکال

شکل ‏1‑1: فروریزش پل I-40. 3

شکل ‏1‑2 : پل خرمشهر در دوران دفاع مقدس… 3

شکل ‏2‑1: منحنی اضافه فشار و فشار دینامیکی.. 7

شکل ‏2‑2: انفجار در هوای غیر محصور و نحوی تشکیل موج ماخ.. 8

شکل ‏2‑3: پارامترهای انفجار در هوای آزاد در سطح دریا 9

شکل ‏2‑4: بازتاب موج انفجار وارد شده به سازه 10

شکل ‏2‑5: محدوده‌ی نرخ کرنش در بارگذاری‌های مختلف… 16

شکل ‏2‑6: نمودار تنش-کرنش یک نمونه بتن در دو حالت بارگذاری.. 16

شکل ‏2‑7 : نمودار تنش-کرنش یک نمونه فولاد در دو حالت بارگذاری.. 17

شکل ‏2‑8 : تغییرات ضریب افزایش مقاومت نسبت به نرخ کرنش برای بتن.. 18

شکل ‏2‑9: تغییرات ضریب افزایش مقاومت نسبت به نرخ کرنش بتن با مقاومت فشاری 18

شکل ‏2‑10: تغییرات ضریب افزایش مقاومت نسبت به نرخ کرنش فولاد با رده‌های مختلف… 19

شکل ‏2‑11: فلوچارت متدهای تحلیل ممکن برای انفجار. 22

شکل ‏2‑12: نمونه‌هایی از برنامه های کاپیوتری در زمینه شبیه سازی انفجار. 24

شکل ‏2‑13: سیستم تک درجه آزادی تحت اثر بار انفجاری.. 25

شکل ‏2‑14: فنر غیرخطی ایده‌آل برای تحلیل سیستم تک درجه آزادی الاستو-پلاستیک… 27

شکل ‏2‑15: پاسخ ماکزیمم الاستیک به پلاستیک سیستم تک درجه آزادی الاستو- پلاستیک… 27

شکل ‏2‑16: انتشار امواج انفجار در زیر پل.. 28

شکل ‏2‑17: نمای پل.. 31

شکل ‏2‑18: مقاطع اعضای اصلی پل.. 31

شکل ‏2‑19: بارگذاری ترافیکی پل.. 32

شکل ‏2‑20: آسیب مقطع ستون پل تحت بار انفجاری.. 34

شکل ‏2‑21 : آسیب مقطع برج پل تحت بار انفجاری.. 35

شکل ‏2‑22: آسیب عرشه دهانه کناری پل تحت بار انفجاری.. 36

شکل ‏2‑23: آسیب عرشه دهانه وسطی پل تحت بار انفجاری.. 37

شکل ‏2‑24: فقدان مهار کابل به دلیل آسیب عرشه تحت بار انفجاری.. 38

شکل ‏2‑25: عملکرد پایلون فولادی خالی.. 40

شکل ‏2‑26: عملکرد پایلون کامپوزیتی بتن پر. 40

شکل ‏2‑27: تغییرات اضافه فشار با فاصله از محل انفجار. 41

شکل ‏2‑28: پلان قرارگیری 4 گیج نصب شده بر روی عرشه. 41

شکل ‏2‑29: تغییرات سرعت موج انفجار در زمان برای 4 گیج.. 42

شکل ‏2‑30: مشخصات مقاطع مورد استفاده. 45

شکل ‏2‑31: سایت و نحوه‌ی انجام آزمایش…. 45

شکل ‏2‑32: نمونه ای از نمودار تاریخچه زمانی فشار و ضربه وارده به وسط ستون. 46

شکل ‏2‑33: تفاوت بار انفجاری که فاصله مقیاس یکسان ولی فاصله از محل انفجار متفاوت دارند. 47

شکل ‏2‑34: مقایسه نتایج فشار وارده این آزمایش با نتایج ارتش آمریکا 47

شکل ‏2‑35: مقایسه نتایج ضربه وارده این آزمایش با نتایج ارتش آمریکا 48

شکل ‏2‑36: مقایسه ضربه خالص…. 49

شکل ‏2‑37: تفاوت بارگذاری در فاصله نزدیک و دور. 50

شکل ‏2‑38: آزمایشات در فاصله کم.. 51

شکل ‏2‑39: superficial 51

شکل ‏2‑40: minor 52

شکل ‏2‑41: extensive. 52

شکل ‏2‑42: failure. 53

شکل ‏2‑43: خلاصه آزمایشات در فاصله خیلی نزدیک…. 53

شکل ‏2‑44: Complete. 54

شکل ‏2‑45: partial 54

شکل ‏2‑46: cover spall 55

شکل ‏2‑47: مقایسه نتایج آزمایشگاهی و عددی.. 56

شکل ‏3‑1: نمای پل مورد مطالعه در پایان‌نامه. 60

شکل ‏3‑2: نمای مدل پل در نرم‌افزار SAP2000. 63

شکل ‏3‑3: انفجار در زیر پل در محل کوله‌ها 65

شکل ‏3‑4: حداکثر توان انفجار انواع خودروها 65

شکل ‏3‑5: تغییرات تنش تسلیم با تغییر فشار مدل دراکر-پراگر خطی.. 73

شکل ‏3‑6: تغییرات تنش تسلیم با تغییر فشار مدل دراکر-پراگر استاسی.. 73

شکل ‏3‑7: تغییرات تنش تسلیم با تغییر فشار مدل دراکر-پراگر استاسی.. 74

شکل ‏3‑8: تغییرات تنش تسلیم بتن نسبت به تغییرات فشار. 76

شکل ‏3‑9: پارامتر R3 در فضای سه بعدی تنش…. 76

شکل ‏3‑10: سخت‌شوندگی کرنشی ( نمودار تنش-کرنش بتن). 77

شکل ‏3‑11: مدل پل برای انفجار بر روی عرشه در محل پایه‌ها 81

شکل ‏3‑12: مش بندی عرشه. 82

شکل ‏3‑13: مدل پل برای انفجار در وسط دهانه میانی.. 83

شکل ‏3‑14: مدل پل برای انفجار در محل پایه. 84

شکل ‏4‑1: مقایسه پروفیل تولید شده توسط نرم افزار Autodyn و آئین‌نامه UFC.. 89

شکل ‏4‑2: پروفیل فشار-زمان در گیج‌های 4 الی 8. 94

شکل ‏4‑3: پروفیل فشار-زمان گیج 4. 95

شکل ‏4‑4: افزایش 2.67 برابری فشار موج انفجار در کنج باکس نسبت به فشار ورودی به باکس…. 96

شکل ‏4‑5: ناحیه خرابی در انفجار وسط پل.. 97

شکل ‏4‑6: نحوه‌ی توزیع تنش طولی در دال بالایی عرشه. 110

شکل ‏4‑7: ضربه وارده به بتن پل.. 111

شکل ‏4‑8: تغییرات سرعت قائم گیج 10 (روی دال پایینی عرشه در وسط دهانه). 111

شکل ‏4‑9: تغییرات فشار در گیج 10 (روی دال پایینی در وسط دهانه). 112

شکل ‏4‑10: جابجایی قائم گیج 14 (روی جان عرشه در محل کوله‌ها). 113

شکل ‏4‑11: تغییرات سرعت قائم گیج 14 (روی جان عرشه در محل کوله‌ها). 113

شکل ‏4‑12: نمایش محل‌های بررسی تنش کابل.. 116

شکل ‏4‑13: محل‌های پارگی و تسلیم کابل.. 117

شکل ‏4‑14: محل گیج‌های نصب شده بر روی کابل‌ها و آرماتور. 118

شکل ‏4‑15: کرنش موثر در کابل شماره 31 (گیج 18) در زیر محل انفجار. 119

شکل ‏4‑16: تغییرات سرعت در گیج 18. 120

شکل ‏4‑17: جابجایی قائم گیج 18. 121

شکل ‏4‑18: تغییرات کرنش در گیج 19 (کابل 27 هیپراستاتیک). 121

شکل ‏4‑19: جابجایی قائم در گیج 19 (کابل 27 هیپراستاتیک). 122

شکل ‏4‑20: تغیییرات سرعت در گیج 19 (کابل 27 هیپراستاتیک). 123

شکل ‏4‑21: تنش محوری آرماتورهای زیر محل انفجار. 124

شکل ‏4‑22: کرنش میلگردها 125

شکل ‏4‑23: تغییرات کرنش در گیج20 (آرماتور طولی در وسط دهانه). 126

شکل ‏4‑24: تغییرات سرعت در گیج 20 (آرماتور طولی در وسط دهانه). 127

شکل ‏4‑25: جابجایی قائم گیج 20 ( آرماتور طولی در وسط دهانه). 127

شکل ‏4‑26: پروفیل فشار-زمان در گیج‌های 3 الی 9. 128

شکل ‏4‑27: پروفیل فشار-زمان گیج 7. 129

شکل ‏4‑28: پروفیل فشار-زمان گیج 8. 129

شکل ‏4‑29: تنش طولی دال بالایی عرشه. 130

شکل ‏4‑30: ناحیه خرابی در انفجار وسط پل.. 136

شکل ‏4‑31: نحوه‌ی توزیع تنش طولی در دال بالایی عرشه. 149

شکل ‏4‑32: ضربه وارده به بتن پل.. 150

شکل ‏4‑33: تغییرات سرعت قائم گیج 10 (در محل کوله‌ها). 150

شکل ‏4‑34: جابجایی قائم در گیج 11 ( بر روی دال در وسط دهانه اصلی). 151

شکل ‏4‑35: جابجایی در جهت طول پل در گیج 12 تمام مدل‌ها ( پایین پایه در محل انفجار). 151

شکل ‏4‑36: جابجایی در جهت عرض پل در گیج 12 تمام مدل‌ها 152

شکل ‏4‑37: جابجایی قائم در گیج 12 تمام مدل‌ها ( پایین پایه در محل انفجار). 152

شکل ‏4‑38: کرنش موثر در گیج 12 تمام مدل‌ها ( پایین پایه در محل انفجار). 153

شکل ‏4‑39: تغییرات سرعت در گیج 12 تمام مدل‌ها ( پایین پایه در محل انفجار). 153

شکل ‏4‑40: جابجایی قائم گیج 10 (روی جان عرشه در محل کوله‌ها). 154

شکل ‏4‑41: تغییرات سرعت قائم گیج 10 (روی جان عرشه در محل کوله‌ها). 155

شکل ‏4‑42: نمایش محل‌های بررسی تنش کابل.. 156

شکل ‏4‑43: محل‌های پارگی و تسلیم کابل.. 157

شکل ‏4‑44: کرنش موثر در کابل شماره 23 (گیج 15). 158

شکل ‏4‑45: تغییرات کرنش موثر در کابل 16 ( گیج 16). 159

شکل ‏4‑46: جابجایی قائم گیج 11 (وسط دهانه اصلی). 159

شکل ‏4‑47: جابجایی قائم در گیج 16 (کابل 16 ایزواستاتیک). 160

شکل ‏4‑48: تغیییرات سرعت در گیج 15 (کابل 23 ایزواستاتیک). 160

شکل ‏4‑49: تنش محوری آرماتورهای زیر محل انفجار. 161

شکل ‏4‑50: کرنش میلگردها 162

شکل ‏4‑51: تغییرات کرنش در گیج17 (آرماتور طولی عرشه). 165

شکل ‏4‑52: تغییرات سرعت در گیج 17 (آرماتور طولی در عرشه). 165

شکل ‏4‑53: تغییرات کرنش در آرماتور عرضی جان (گیج 18). 166

شکل ‏4‑54: جابجایی قائم آرماتور عرضی جان (گیج 18). 167

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo