دانلود پایان نامه درباره قابلیت اعتماد و مقایسه نتایج

علم مدیریت پل از علوم جدید و البته مهمی میباشد که در کشورهای پیشرفته به دلیل وجود تعداد زیاد پلهای قدیمی و صرفه اقتصادی در تعمیر و بازسازی آن‌ها بجای ساخت سازههای 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 سازهای پل زیرمجموعه مدیریت پل محسوب میشود. هدف از سلامت سنجی سازهای شناسایی خرابی، ارزیابی وضعیت موجود و تخمین عمر باقیمانده سازهها به منظور تصمیم‌گیری و ارائه راهکارهای مناسب در تعمیر و نگهداری آن برای حفظ ایمنی سازه است. بررسی کفایت خدمت دهی پل در برابر بارگذاریهای جدید از جمله مواردی است که در مبحث سلامت سنجی سازه‌ای پل به آن پرداخته میشود. هلموت ونزل کتابی با عنوان «سلامت سنجی پلها» ارائه کرد. او در این کتاب در ابتدا به معرفی علم مدیریت پل و سلامت سنجی سازهای که یکی از زیرشاخههای آن است، میپردازد. سپس روشها و تکنیکهای رتبه دهی و ارزیابی پل را مرور میکند. همچنین به بررسی روشهای کشف خرابی در پل میپردازد. سپس روش تخمین طول عمر باقیمانده سازه پل از طریق ارزیابی آن را معرفی میکند. در ادامه روشهای مختلف سلامت سنجی سازهای (SHM) را بیان میکند. او در این کتاب چندین مطالعه موردی در باب سلامت سنجی از سراسر دنیا که مربوط به پلهای معروف میباشد، با جزییات بیان میکند. [1]
شروان عطایی (1380) در یک مقاله مبانی روشهای شناسایی سازههای پل مورد بررسی قرار میدهد و نحوه معتبرسازی یک پل راه آهن واقعی (پل قوسی – بتنی اکبرآباد) را به عنوان مثال بررسی میکند. او از مدل معتبر سازی شده پل برای تعیین ظرفیت باربری حال حاضر، تشخیص معایب احتمالی و ارزیابی ایمنی آن در شرایط بهره‌برداری استفاده میکند که در این مقاله فقط ظرفیت باربری مجاز پل محاسبه شده است. در نهایت نتایج تحقیق او نشان داد که سیستم سازهای پل بتنی اکبرآباد دارای ظرفیت باربری بالایی بوده و سیستم باربری آن به عنوان یک سیستم قابل‌اعتماد شناخته میشود. [2]
شروان عطایی (1386) در پایان نامه خود به سلامت سنجی یک پل خرپایی واقعی راه آهن واقع در نکا میپردازد. او از طریق آزمایش میدانی و ثبت پاسخ سازه، مدلسازی اجزاء محدود خود را معتبرسازی میکند؛ و با استفاده از مدل معتبر شده به ارزیابی سازه تحت بارهای آیین نامهای میپردازد. آزمایش بارگذاری در سرعت‌های 5km/h و 20km/h و 45km/h انجام گردید. طبق نتایج ارائه شده از این آزمایشها، حداکثر خیز وسط دهانه پل در سرعت‌های مختلف تفاوت اندکی با یکدیگر داشتهاند 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 سیگنالهای خروجی به دست آمده از سنسورهایی که بر روی پل راه آهن نصب شده بود، پرداخت. یکی از آزمایشهای مهم که اطلاعات ذی قیمتی از سازه در اختیار مهندسین قرار میدهد، آزمایش دینامیکی میباشد. در این آزمایش یک نیروی دینامیکی به سازه وارد میشود و با استفاده از سنسورها، پاسخ ارتعاشی سازه اندازه گیری میشود. مسئله مهم بعد از آزمایش، تفسیر سیگنالهای اندازهگیری 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 میپردازد. [3]
دایگو سایدام (2011) در مقاله خود به این نتیجه میرسد که قابلیت سازه برای سالم ماندن در برابر یک حادثه بزرگ، بدون شکست آن، با گذشت زمان کاهش مییابد و وابسته به پروسه زوال و نابودی سازه میشود که آن نیز به عمر سازه وابسته میباشد. این مقاله یک چارچوب کلی برای پیشبینی زمان عمر آسیب‌پذیری، نامعینی و مقاومت مطلوب سازه ارائه کرده است. در واقع او عوامل مؤثر بر کاهش سطح خدمت دهی سازه با گذشت زمان را به صورت پارامتریک و بر اساس شاخصهای فرسایش و افزایش بار زنده، معرفی کرد. [4]
زوجین سانگ (2011) در مقاله خود روشی سریع برای کشف خرابی در پلهای راه آهن با استفاده از روش تحلیل دینامیکی، ارائه کرده است. او دو پارامتر را در مقاله خود معرفی میکند شاخص تعیین محل خرابی DI، که همان انرژی جابجایی در محل خرابی است و بر اساس جابجایی به روش سری زمانی به دست آمده است، و شاخص وسعت خرابی DE. به طور کلی روشهای کشف خرابی دو دسته جای میگیرند: 1) روشهایی بر اساس دادههای آزمایش دینامیکی و 2) روشهایی بر اساس دادههای آزمایش استاتیکی که روشهای دینامیکی به دلیل دقت بیشتر مورد استقبال بیشتری قرارگرفته‌اند. در روش دینامیکی از پارامترهای دینامیکی زیر برای کشف محل خرابی و وسعت آن استفاده میشود : فرکانسهای طبیعی سازه، شکل مودها، میرایی مودال، منحنی تغییر شکل مودها و انرژی کرنشی مودال.[5]
یوشیاکی اوکای (2010) با استفاده از مدلسازی پل راه آهن در یک نرم افزار اجزا محدود، به محاسبه ظرفیت باربرداری آن بعد از شکست یک عضو، میپردازد. او 16 حالت برای حذف عضو در نظر میگیرد و در هر تحلیل فقط یک عضو را حذف میکند و در پایان با مقایسه نتایج دو روش تحلیل خطی و غیرخطی، به دقت کافی روش تحلیل خطی در محاسبه ظرفیت باربرداری پل آسیب دیده اشاره میکند. او از جنبههای تکنیکی مختلف شکست در یک عضو را بررسی میکند. این جنبهها عبارت‌اند از: تخمین خرابی سازه با استفاده از شاخص خرابی، رتبه دهی بارگذاری، تغییرات انرژی کرنشی، آنالیز مودال و ایمنی سازه بر اساس اصول ساده تئوری قابلیت اعتماد. یوشیاکی نشان داد که توزیع دوباره تنشها بعد از شکست در عضو، در اعضای اصلی، بجز در اعضای نزدیک به عضو حذف شده، تغییر قابل‌توجهی نمیکند. ]6[
2-2- کدها و آیین نامه‌های طراحی و بارگذاری پل راه آهن
2-2-1- آیین نامه‌ایران
نشریه 139 با عنوان «آیین نامه بارگذاری پلها» در دو بخش کلی بارگذاری پلها جاده‌ای و بارگذاری پلهای راه آهن تنظیم شده است. در بخش دوم، بارگذاری پلهای راه آهن به معرفی بارهای دائمی، انواع بارهای بهره برداری، ضریب دینامیکی (ضربه)، اثر باد و غوطه وری، آثار دما و تغییرات آن و اثر زمین لرزه میپردازد. همچنین در بخش 7.7 این آیین نامه معیار و نحوه ارزیابی تغییر شکلهای پل راه آهن بیان شده است. ]7[ در این آئین نامه هیچ اشارهای به بارگذاری مربوط به قطارهای سریعالسیر نشده است.
نشریه 395 با عنوان «دستورالعمل طراحی پلهای فولادی» باهدف تناسب و ارتباط موزون میان ضوابط بارگذاری و طراحی داخلی تدوین شد. در این مجموعه از آخرین اطلاعات آشتو در زمینه طراحی پلهای فولادی به روش تنش مجاز و نیز مبحث شماره 10 مقررات ملی ساختمانی ایران، استفاده گردیده است. آیین نامه آشتو در چاپهای اخیر، طراحی سازههای فولادی در حالات حدی (ضرایب بار و مقاومت) را مورد توجه قرار داده است که موضوع دستورالعمل موازی با این نشریه میباشد. این نشریه در 18 فصل و با موضوعات زیر ارائه شده است:
1- مصالح، 2- محدودیتهای لاغری، 3- اعضای کششی، 4- اعضای خمشی (تیرها و تیر ورقها)، 5- تیرهای مختلط، 6- تیرهای جعبهای، 7- اعضای فشاری، 8- ترکیب تنشها، 9- وسایل اتصال، 10- اتصالات و وصلهها، 11- تنشهای مجاز خستگی، 12- خرپاها، 13- تیرورقهای قوسی با ورق جان یکپارچه، 14- تیرهای خمیده، 15- مسائل ویژه در طرح و محاسبه، 16- ساخت، نصب و کنترل نوع کار، 17- بالشتکهای الاستومتری، 18- رنگ آمیزی و گالوانیزه کردن قسمتهای فلزی. [8]
2-2-2- آیین نامه اروپا
بخش دوم آیین نامه اروپا[9] با عنوان عملکرد سازهها، به بارگذاری پلها پرداخته شده است. در این بخش از آییننامه اروپا، اصول بارگذاری و طراحی انواع پل شامل پل راه، پل گذرگاه عابر پیاده و در فصل 6 به پلهای راه آهن میپردازد. در بخش 6.4 این فصل، آثار دینامیکی در تحلیل دینامیکی پلها، از جمله پدیده تشدید، مورد بررسی قرار میگیرد. در این آیین نامه فلوچارتی ارائه شده که تعیین کننده نیاز یا عدم نیاز سازه به تحلیل دینامیکی میباشد که این فلوچارت در فصول آتی آورده شده است. طبق آیین نامه اروپا عوامل اصلی که بر رفتار دینامیکی پل تأثیر می‌گذارند عبارت‌اند از:
سرعت ترافیک عبوری
طول دهانه پل و طول اعضا
جرم سازه
فرکانس طبیعی سازه و شکل مودهای اصلی پل
تعداد محورهای بارگذرای، بار هر محور و فاصله محورها از یکدیگر
میرایی سازه
نامنظمی‌های عمودی مسیر حرکت قطار روی پل
جرم با فنر/ بدون فنر و سیستم تعلیق وسیله نقلیه
این نوشته در علمی ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.