آنالیز دینامیکی پل های دهانه بلند

مشخصات فایل

مقطع:کارشناسی
رشته تحصیلی:مهندسی عمران
نوع ارائه:پایان نامه
تعداد صفحات:90
قالب بندی:word قابل ویرایش

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

چکیده

چکیده 1

ایجاد گذرگاهها و پلها برای عبور از دره ها و رودخانه ها از قدیمی ترین فعالیتهای بشر است. پلهای قدیمی معمولا از مصالح موجود در طبیعت مثل چوب و سنگ والیاف گیاهی به صورت معلق یا با تیرهای حمال ساخته شده اند. پلهای معلق از کابلهایی از جنس الیاف گیاهی که از دو طرف به تخته سنگها و درختها بسته شده و پلهای با تیر حمال از تیرهای چوبی که روی آنها با مصالح سنگی پوشیده می شد، ساخته شده اند.

ساخت پلهای سنگی به دوران قبل از رومیها بر می گردد که در خاور میانه و چین پلهای زیادی بدین شکل برپا شده است. در اروپا نیز اولین پلهای طاقی را 800 سال قبل از میلاد مسیح، برای عبور از رودخانه ها از جنس مصالح سنگی ساخته اند.

اغلب پلهای ساخته شده توسط رومی ها از طاقهای سنگی دایره شکل با پایه های ضخیم تشکیل یافته است.در ایران نیز ساختن پلهای کوچک وبزرگ از زمانهای بسیار قدیم رواج داشته و پلهایی نظیر سی و سه پل، پل خواجو و پل کرخه بیش از 400 سال عمر دارند.

فصل اول 2

پل 2

1 – 1- تعریف پل 3

پل یک سازه است که برای عبور از موانع فیزیکی از جمله رودخانه ها و دره ها استفاده می شود. پلهای متحرک نیز جهت عبور کشتیها و قایقهای بلند از زیر آنها ساخته شده است.

1 – 2 – تاریخچه پل 3

از قرن یازدهم به بعد روشهای ساختن پلها پیشرفت قابل توجهی نمود و به تدریج استفاده از دستگاههای فشاری از مصالح سنگی و آجر با ملاتهای مختلف و دستگاههای خمشی از چوب متداول گردیده و تا اوایل قرن بیستم ادامه یافت. شروع قرن بیستم همراه با استفاده وسیع از پلهای فلزی و سپس پلهای بتن مسلح می باشد.

از اوایل قرن نوزدهم ساخت پلهای معلق، قوسی یا با تیر حمال از آهن آغاز شد. اولین پل معلق از آهن در سال 1796 به دهانه 21 متر در آمریکا ساخته شد، همچنین در سال 1850 یکی از مهمترین پلهای با تیر حمال از جنس آهن متشکل از دو دهانه 140 متر و دو دهانه 70 متری درانگلستان ساخته شد.

طویل ترین پل معلق به طول تقریبی 7 کیلومتر در سانفرانسیسکو ساخته و بزرگترین دهانه معلق به طول تقریبی 1400متر در انگلیس ( روی رودخانه هامبر ) طراحی شده اند. در سالهایاخیر طرح پلهای ترکه ای فلزی (با کابل مستقیم ) نیز برای دهانه های بزرگ مورد توجه قرار گرفته و بعد از نخستین پل که در سال 1955 به دهانه 183 متر در سوئد ساخته شده،پلهای زیادی اجرا شده است.

1- 3 – پلها را از نقطه نظر مصالح تشکیل دهنده به شکل زیر طبقه بندی می کنند 3

1- 3 – 1 – پلهای چوبی

این پلها معمولا” به شکل قوسی، با تیرهای مشبک و یا تیرهای حمال ساخته شده و در حال حاضر استفاده از آنهابه صورت موقتی می باشد.

1- 3 – 2 – پلهای سنگی

با توجه به مقاومت مناسب فشاری مصالح سنگی، بسیاری از پلهای طاقی از این مصالح ساخته شده اند.نظر به کمبود افراد سنگ کار و زمان نسبتا طولانی لازم برای تهیه مصالح و اجرای سازه، امروزه استفاده از این پلها محدود می باشد.

1- 3 – 3 – پلهای بتنی

در بسیاری از پلهای طاقی شکل، در حال حاضر از بتن، با توجه به مقاومت فشاری مطلوب آن به جای سنگ استفاده می شود.

1- 3 – 4 – پلهای بتن مسلح

با توجه به روشاجرا و نحوه بتن ریزی، پلهای بتن مصلح را می توان از مقاطع مختلف و با اشکال دلخواه ساخت. با وجود این استفاده از مقاطع ساده در جهت کاهش بهای قالب بندی همواره مورد نظر است.در بعضی از حالات استفاده از سیستم پیش ساختگی باعث حذف اجزاء نگهدارنده قالبها و در نتیجه صرفه جوئی قابل ملاحظه می شود.

1- 3 – 5 – پلهای بتن پیش تنیده

با پیشرفت این تکنیک، به تدریج در دامنه وسیعی از ابنیه فنی،پلهای بتن پیش تنیده جایگزین پلهای فلزی و پلهای بتن مسلح شده اند. بدین ترتیب با صرف هزینه کمتر، پلهای با دهانه بزرگ ساخته می شوند. از طرف دیگر استفاده از این مصالح امکان به کارگیری تکنیک های جدید پل سازی را می دهد.

1- 3 – 6 – پلهای فلزی

این پلها به اشکال مختلف، با تیرهای حمال معمولی یا تیرهای مشبک فولادی، با قوس یا قالبهای فلزی، نورد شده از ورق و المانهای اتصالی ساخته شده اند. در ساخت این پلها گاهی نیز از آلیاژهای سبک یا مقطع مرکب استفاده می گردد.

استفاده از فولاد در ساخت پلهای فلزی از قرن گذشته شروع و با عنایت به مقاومت کششیوفشاری مطلوب این مصالح در سطح وسیع متداول گردید.باتوجه به فزونی بهای تولید، معمولاً نیمرخهای فولادی دارای ضخامت ناچیز بوده و در نتیجه علاوه بر مسئله زنگ زدن وخوردگی، خطر بروز ناپایداری های الاستیک نیز همواره موجود می باشد، از طرف دیگر نظر به این که با افزایش طول دهانه وزن مرده پلها به سرعت افزایش می یابد، با توجه به ناچیزبودن ابعاد و در نتیجه سبک بودن مقاطع فلزی، هنوز نیز برای ساختن پلها از آنها استفاده میشود.

1- 3 – 7 – پوشش پلهای فلزی

پوشش پلهای فلزی را می توان از چوب مصالح سنگی بتن مسلح و یا از ورقهای فلزی انتخاب نمود. استفاده از چوب برای پوشش پلها در زمانهای بسیار قدیم رایج بوده اما امروزه به ندرت مورد استفاده قرار می گیرد.

همچنین در طرحهای جدید از پوشش مصالح سنگی نیز به علت وزن زیاد آن، کمتر استفاده می شود در این راه حل تیرهای حمال طولی پل بوسیله قوسهائی از آجر و مصالح سنگی به هم متصل می شوند.

1- 3 – 8 – پوشش بتن مسلح

این پوشش از یک دال بتن مسلح که روی تیرچه های طولی و تیرهای عرضی پل تکیه نموده تشکیل یافته است.پوشش بتن مسلح مقاومت و صلبیت لازم را به سازه داده و از نظر اجرائی نیز آسان و بسیار متداول می باشد.

1- 3 – 9 – پوشش فلزی

یک نوع از این پوششها از یک سری صفحات فلزی که بوسیله بتن مسلح پوشیده شده و رویبال فوقانی تیرچه طولی جوش شده اند تشکیل شده است ضخامت کل حاصله معمولاً ضعیف )بین 10 تا 20 سانتی متر ) است.

یکی دیگر از انواع پوششهای فلزی متداول دال ارتوتروپ است این پوشش از یک صفحه فلزی که در جهت عمودی بوسیله ورقهای ساده یا جعبه ای تقویت شده تشکیل یافته است، صفحه فلزی نقش بال فوقانی تیرها رابه عهده داشته و ضمن شرکت در مقاومت خمشی بارهای موضعی حاصل از چرخ وسائل نقلیه رانیز تحمل می کند.

ضخامت آن معمولاً حدود 12 میلی متر( برای جان جعبه ای ) تا 14 میلی متر( برای جان ساده) میباشد. دال ارتوتروپ در مجموع روی اجزاء اصلی پل ( تیرهای طولی و عرضی) تکیه نموده است. ] 1 [

1- 3 – 1 – پلهای چوبی 3
1- 3 – 2 – پلهای سنگی 3
1- 3 – 3 – پلهای بتنی 4
1- 3 – 4 – پلهای بتن مسلح 4
1- 3 – 5 – پلهای بتن پیش تنیده 4
1- 3 – 6 – پلهای فلزی 4
1- 3 – 7 – پوشش پلهای فلزی 4
1- 3 – 8 – پوشش بتن مسلح 4
1- 3 – 9 – پوشش فلزی 5
1- 4 – طبقه بندی پلهای فلزی 5
1- 5 – پلها را نیز می توان به شرح زیر تفکیک نمود 5
1- 5 – 1 – پل با تیرهای حمال جانبی 5
1- 5 – 2 – پل با تیر های حمال تحتانی 5
1- 5 – 3 – پل قوسی 6
1- 5 – 4 – پل ترکه ای 6
1- 5 – 5 – پل معلق 6

فصل دوم 8

طبقه بندی پلها 8
2 – 1- تعریف 9
2 – 1- 1 – طبقه بندي پل ها از نظر طول دهانه 9
2 – 1- 2 – طبقه بندي پل ها از نظر سیستم سازه اي 9
2 – 2- سیستم سازه اي عرشه دو عنصري 10
2 – 3- روش هاي موجود براي توزیع نیروي (P ) بین تیرهاي طولی عبارتند از 10
2 – 4- بارهاي محاسباتی در طراحی پل ها به شرح زیر تعرف می شوند 10
2 – 4- 1 – بارهاي دایمی 10
2 – 4- 2 – بارهاي بهره برداري 10
2 – 4- 3 – بارهاي وارد بر پیاده رو 10
2 – 4- 4 – اثر باد 11
2 – 4- 5 – اثر تغییرات دما 11
2 – 4- 6 – اثر غوطه وري و جریان آب 11
2 – 4- 7 – اثر تغییر شکل هاي تابع زمان مصالح 11
2 – 4- 8 – اثر نشست یا کوتاه شدن پایه ها 11
2 – 4- 9 – اثر زمین لرزه 11
2 – 4- 10 – بارهاي وارد بر جان پناه و نرده ها 11
2 – 4- 11 – بارهاي ویژه 11
2 – 5 – روش آشتو براي عرشه دو عنصري مربوط به دال هاي دو طرفه 11
2 – 5- 1 – کسري از بار که توسط دهانه کوتاه تحمل می شود 12
2 – 5- 2 – توزیع بار بین تیرهاي طولی 12
2 – 6- روش کوربن براي عرشه دو عنصري مربوط به دال هاي دو طرفه 13
2 – 7- نتیجه گیري 13

فصل سوم 14

آناليز قابليت اطمينان ايرواستاتيكي پل‌هاي دهانه بلند 14
3-1- مقدمه 15
3-2 – آناليز واكنش و دوام ايرواستاتيكي 15
3-3- آناليز ايرواستاتيكي قطعي پل‌هاي دهانه بلند 17
2-افزايش سرعت متوسط باد براي هر مرحله از بارگذاري 19
3-4 – RSMCM 21
3-5- مثالهاي عددي 24
3-6 – آناليز قابليت اطمينان واكنش و دوام ايرواستاتيكي براي پل‌هاي دهانه بلند 26
3-7 – خاصيت آناليز 27
3-8 – آناليزهاي قابليت اطمينان ايرواستاتيكي پل تينگ كودر هنگ كنگ 28
3 -9 – ضرائب ايرواستاتيكي عرشه 29
3-10 – مدل FM 29
3-11 – متغيرهاي تصادفي 31
3- 12 – قابليت اطمينان واكنش ايرواستاتيكي 33
3-13- قابليت اطمينان پايداري ايرواستاتيكي 34
3-14- نتايج 35

فصل چهارم 37

عملكرد شبيه سازي ديناميكي پل‌هاي دهانه بلند 37
تحت بارهاي اتفاقي ترافيك و باد 37
4-1- مقدمه 38
4-2- کلیات 38
4-3- مبناي تئوري آناليز تأثير متقابل پل / ترافيك / باد 41
4-4- شبيه سازي احتمالاتي جريان ترافيك با مدل CA 42
4-5- EDWL 43
4-6- مدل اثر متقابل پل / ترافيك / باد با استفاده از EDWL 45
4-7- داد‌هاي ورودي شبيه سازي 46
4-8- پايگاه اطلاعاتي EDWL 47
4-9- ارزيابي آماري از كارآيي پل ديناميكي 48
4-10-گزارش موردي 50
4-11- پل و مدل عمودي 50
4-12- نتايج شبيه سازي جريان ترافيك 53
4-13- فاكتور (R) EDWL 55
4-14- رفتار آماري ديناميكي پل 60
4-15- بحث و نتيجه‌گيري 66

فصل پنجم 71

تأثير پيش تنيدگي روش كاهش وزن پل هاي بتني در مقايسه با بتن مسلح معمولي 71
5-1- مقدمه 72
5-2- آناليز پلهاي پيش تنيده و بتن مسلح معمولي 73
5-3- مقايسه وزن تيرهاي پيش تنيده با بتن مسلح معمولي 75
5-4- نتيجه گيري 79

براساس آناليز و طراح يهاي انجام شده ملاحظه م يگردد كه تيرهاي مستطيلي با بتن معمولي از بيشترين وزن در واحد طول برخوردار هستند. بنابراين در تيرهاي I شكل پيش تنيده سهم كمتري از ظرفيت خمشي تير صرف تحمل وزن تير م يشود و اين نوع تير از كمترين ميزان بتن مصرفي برخوردار است. بعد از تيرهاي I شكل پيش تنيده، كمترين وزن را مقاطع I شكل شكل معموليومستطيلي معمولي دارا هستند در مقابل تيرهاي مستطيلي معمولي از بيشترين وزن در واحد طول برخودار هستند و عملاً عمده ظرفيت خمشي تير صرف تحمل وزن تير مي شود. درصد كاهش لنگر ناشي از وزن در تيرهاي I شكل پيش تنيده حدود 15 درصد كمتر از تيرهاي بتن مسلح معمولي است. در مجموع نتيجه مي شود كه براي دهانه هاي بلندتر از 15 متر استفاده بهينه از بتن مسلح فقط با روش پيش تنيدگي ميسر مي گردد.

مراجع 80

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

راهنمای سایت

برخلاف سایت های دیگر که فایل ها را به صورت تکی می فروشند روال سایت ما این است که شما با عضویت در سایت ما میتوانید از تمام فایل های موجود استفاده کنید.

تمام مطالب سایت فقط برای اعضای سایت رایگان است.

نحوه عضویت در سایت