|
عنوان
|
بررسی خرابی پیش رونده پل های کابلی خود ایستا با استفاده از روش تحلیل دینامیکی فزاینده
|
|
نوع پژوهش
|
پایان نامه های تقاضا محور و غیر تقاضا محور
|
|
کلیدواژه‌ها
|
پل های کابلی خود ایستا، تحلیل دینامیکی فزاینده، خرابی پیش رونده، گسیختگی کابل
|
|
چکیده
|
بروز صدمه موضعی در ناحیه نسبتاً کوچکی از سازه به سبب عواملی نظیر انفجار، برخورد، آتش‌سوزی، خطاهای طراحی و... می تواند به دیگر بخش های سازه گسترش یابد و باعث آسیب گسترده در سازه و یا حتی فروریزش آن شود. به این پدیده خرابی پیش رونده گفته می شود. بارزترین ویژگی خرابی پیش رونده آن است که میزان آسیب نهایی بسیار گسترده تر از آسیب اولیه ای است که موجب خرابی شده است. تجربیات ناشی از ساخت پل در سراسر جهان حاکی از این واقعیت است که بروز خرابی جزئی نظیر گسیختگی کابل در پل های کابلی خود ایستا که سازه‌هایی مهم و البته گران‌قیمت هستند، در زمان ساخت و حتی بهره برداری، ناگزیر است. قرارگیری برخی از این پل ها در مناطقی با خطر لرزه خیزی زیاد و لزوم سرویس دهی این سازه ها پس از زلزله منجر به پژوهش هایی شده است که قابلیت اعتماد و رفتار این سازه ها را حین زلزله مورد بررسی قرار داده است. در این پژوهش ها یا توجه کمتری به گسیختگی کابل و وقوع خرابی پیش رونده شده است و یا نتایج بر پایه تحلیل تاریخچه زمانی تعداد محدودی رکورد زلزله با ویژگی های مشخص استوار بوده است که به نوبه خود موجب نادیده‌گرفتن عدم‌قطعیت‌های ذاتی موجود در زلزله شده است. از این رو در این پژوهش خرابی پیش رونده پل های کابلی خود ایستا با استفاده از روش تحلیل دینامیکی فزاینده مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور با ساخت مدل عددی پل یادبود بیل امرسون با استفاده از رویکرد تیر اساسی و بهره گیری از نرم افزارهای اپنسیس و متلب و با فرض گسیختگی یک کابل بحرانی به دلیل نقص هنگام زلزله در مرحلۀ نخست و افزودن به تعداد کابل های دارای نقص در مراحل بعدی، سازۀ پل تحت هفت رکورد زلزله مورد تحلیل دینامیکی فزاینده تا لحظۀ خرابی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که پل های کابلی خود ایستا دارای ظرفیت لرزه‌ای بسیار بالایی هستند و حذف دو کابل متوالی تأثیر چشمگیری بر ظرفیت لرزه‌ای پل ندارد؛ هرچند که موجب افزایش برخی از پاسخ های سازه نظیر جابه جایی میانۀ عرشه و انحنای پای پایه های پل می شود. همچنین نتایج نشان داد که حذف سه کابل متوالی سبب کاهش 30 درصدی ظرفیت لرزه‌ای پل خواهد شد و در صورتی که چهار کابل متوالی به سبب نقص، هنگام زلزله از مدار باربری خارج شود پل به صورت کامل و با الگوی خرابی زیپی منهدم خواهد شد. در شتاب طیفی مبنای طرح نیز، نتایج بیانگر آن است که در تمامی حالت های گسیختگی کابل دارای نقص، جابه جایی عمودی وسط عرشه افزایش قابل توجهی خواهد داشت که این امر می تواند بهره برداری از پل را مختل سازد. همچنین مشخص شد که گسیختگی یک، دو و سه کابل دارای نقص، موجب افزایش لنگر و انحنای پای پایۀ پل، قرار گرفته در خارج از صفحۀ گسیختگی و دور از کابل گسیخته شده، در شتاب طیفی مبنای طرح خواهد شد که این افزایش در حالت گسیختگی دو و سه کابل دارای نقص چشمگیرتر است.
|
|
پژوهشگران
|
داود فراهانی (دانشجو)، مهدی یزدانی (استاد راهنما)
|