فایل بررسی سلامت سنجی سازه‌ای پلهای راه آهن

توضیحات تکمیلی

فایل بررسی سلامت سنجی سازه‌ای پلهای راه آهناین پایان نامه در قالب فرمت word قابل ویرایش ، آماده پرینت و ارائه به عنوان پروژه پایانی میباشد چكيده امروزه با توسعه روزافزون صنعت حمل ‌و نقل ریلی در جهان و همچنین کشور ما، راه‌اندازی قطار سریع‌السیر روزبه‌روز اهمیت بیشتری پیدا می­کند. به همین دلیل برنامه‌ریزی و سیاست­های حمل ‌و نقل در جهت آماده­سازی بستری مناسب برای مهیا نمودن خطوط ریلی موجود در راستای نیل به این هدف می­باشد. به این ترتیب باید وضعیت کنونی خطوط ریلی به دقت مورد بررسی و مطالعه قرار بگیرد تا نقاط ضعف آن شناسایی گردد. از جمله سازه­های مهم و استراتژیک در خطوط ریلی، پل­ها می­باشند. پل­ها چه از منظر تکنولوژی ساخت و چه از منظر هزینه­های اجرایی، در جایگاه ویژه­ای از اهمیت قرار می­گیرند. به همین دلیل سلامت سنجی و مقاوم‌سازی پل­های راه آهن از مهم‌ترین برنامه­ها برای مهیا نمودن شبکه خطوط ریلی ایمن در بهره‌برداری از قطارهای سریع‌السیر می­باشد. هدف از این مطالعه ارائه دستورالعملی برای تعیین حداکثر سرعت مجاز قطارهای سریع­السیر برای عبور از پل­های راه آهن موجود می­باشد. با توجه به عدم وجود آیین نامه و دستورالعملی مناسب به این منظور برای پل­های راه آهن، و همچنین نیاز روزافزون کشور به توسعه و راه‌اندازی قطارهای سریع‌السیر، نیاز به داشتن چنین دستورالعملی احساس می­شود. مطالعه حاضر دستورالعملی صریح و کاربردی به این منظور ارائه کرده که به طور کامل در فصل 4 توضیح داده شده است. بر اساس نتایج به دست آمده می­توان گفت بسیاری از پل­های راه آهن که زمان ساخت آن‌ها به 50 تا 70 سال پیش برمی­گردد، تحت عبور قطارهای سریع­السیر مقاومت کافی را از خود نشان می­دهند. در این مطالعه عامل محدودکننده سرعت قطار عبوری، در مثال مورد بررسی، حداکثر شتاب وسط دهانه پل شناسایی شد. در این حالت اگرچه شتاب بیش از حد مجاز می­شود و سازه دیگر کفایت خدمت دهی ندارد، اما پل همچنان بدون آسیب‌دیدگی باقی می‌ماند. در این حالت با استفاده از تمهیداتی مناسب می­توان از طریق کنترل شتاب قائم وسط دهانه پل، سرعت حدی مجاز قطارها را افزایش داد. کلمات کلیدی: سلامت سنجی سازه­ای، مدل اجزا محدود، تحلیل دینامیکی خطی، قطار سریع السیر، پل خرپایی فولادی فهرست مقالات مستخرج عسکری ا،. کیهانی، ع،. کریم­پور، ب،.(1392)،' بررسی تأثیر سرعت‌های بالای قطار در رفتار سازه­ای پل خرپایی راه آهن باقرآباد ورامین'، هفتمین کنگره ملی مهندسی عمران، زاهدان، ایران عسکری ا،. کیهانی، ع،. (1393)، 'مروری بر آیین نامه اروپا به منظور طراحی و کنترل پل­های راه آهن تحت عبور قطار سریع­السیر'، اولین همایش ملی راه آهن سریع­السیر در ایران، تهران عسکری ا،. صاحب زمانی، پ،. (1393)، ' تحلیل دینامیکی پل راه آهن به منظور بررسی محدودیت سرعت قطار عبوری (مطالعه موردی پل خرپایی راه آهن واقع در ورامین)'، اولین همایش ملی راه آهن سریع­السیر در ایران، ایران، تهران فهرست مطالب فصل اول: مقدمه. 1 1-1- مقدمه. 2 1-2- لزوم انجام تحقیق.. 3 1-3- نوآوری و اهداف تحقیق.. 3 1-4- فرضیات تحقیق.. 4 1-5- ساختار فصول تحقیق.. 4 فصل دوم: مروري بر کارهاي انجام شده قبلي. 7 2-1- سلامت سنجی سازه‌ای.. 8 2-2- کدها و آیین نامه‌های طراحی و بارگذاری پل راه آهن.. 11 2-2-1- آیین نامه‌ایران.. 11 2-2-2- آیین نامه اروپا.. 12 2-3- انواع بارگذاری برای تحلیل دینامیکی پل.. 13 2-4- تاریخچه مطالعات دینامیکی پلهای راه آهن.. 14 2-5- مدلسازی وسیله نقلیه.. 18 2-6- مدل تحلیلی پل.. 22 2-7- پل راه آهن و وسیله نقلیه.. 24 2-8- مطالعات میدانی.. 25 2-9- تحلیل پل خرپایی پل پس از شکست یک عضو.. 26 فصل سوم: مفاهیم و تئوریهای مورد کاربرد. 29 3-1- تحلیل دینامیکی.. 30 3-1-1- مفاهیم مهم در تحلیل دینامیکی. 30 3-1-2- روشهای مختلف تحلیل دینامیکی [54] 38 3-1-2-1- تحلیل دینامیکی خطی.. 38 3-1-2-2- تحلیل دینامیکی غیرخطی.. 39 3-1-3- تحلیل دینامیکی پل‌های راه آهن.. 40 3-2- آئین نامه‌ایران. 44 3-2-1- نشریه 395: دستورالعمل طراحی پل‌های فولادی [8] 44 3-2-2- نشریه 139: آئین نامه بارگذاری پلها [7] 51 3-3- آئین نامه اروپا [9] 54 3-3-1- بار قطار.. 54 3-3-3- تحلیل دینامیکی.. 60 3-3-4- پارامترهای دینامیکی پل.. 63 3-4- معیارهای ایمنی ترافیک.. 64 3-4-1- شتاب قائم عرشه.. 64 3-4-2- تغییر شکل قائم عرشه.. 64 3-4-3- معیار راحتی مسافر.. 64 3-5- انتخاب نرم‌افزار.. 65 3-6- مروری بر نرم افزار ABAQUS. 69 3-6-1- معرفی محصولات ABAQUS. 69 3-6-2- انواع تحلیل در ABAQUS. 70 3-6-3- معرفی انواع المان‌های مورد استفاده در ABAQUS. 70 فصل چهارم : دستورالعمل پیشنهادی و بررسی یک مثال. 77 4-1- دستورالعمل پیشنهادی.. 78 4-2- تعیین سرعت حد یک پل واقعی با استفاده از دستورالعمل پیشنهادی : 89 فصل پنجم : نتیجه گیری. 109 5-1- مقدمه.. 110 5-2- نتیجهگیری. 110 5-3- پیشنهادات برای تحقیقات آتی در این زمینه.. 113 پیوست 1 : ابعاد و مشخصات مقاطع پل خرپایی مورد بررسی.. 115 منابع. 127 فهرست اشکال شکل (2-1) مدل بار متحرک.. 19 شکل (2-2) مدل جرم متحرک.. 20 شکل (2-3) جرم فنر بندی شده متحرک.. 21 شکل (2-4) وسیله نقلیه ریلی به صورت سری.. 25 شکل (3-1) حداکثر پاسخ دینامیکی در برابر ضریب میرایی [17] 32 شکل (3-2) تیر ساده تحت بارهای متمرکز با فاصله یکنواخت [55] 34 شکل (3-3) الگوی بار قطار با دو محور باربر [55] 36 شکل (3-4) سختی دینامیکی B نسبت به طول دهانه L پل‌های خرپایی فولادی [12] 42 شکل (3-5) اولین فرکانس طبیعی نسبت به طول دهانه L پل‌های خرپایی فولادی 43 شکل (3-6) مهار بندی خر پاها [8] 45 شکل (3-7) بارگذاری استاندارد [7] 52 شکل (3-8) الگوی بار و مقادیر مربوط به آن برای بارهای قائم [9] 54 شکل (3-9) الگوی بار و [9] 55 شکل (3-10) خروج از مرکزیت بارهای قائم [9] 56 شکل (3-11) فلوچارت تعیین نوع تحلیل (دینامیکی یا استاتیکی) [9] 58 شکل (3-12) محدوده فرکانس طبیعی پل بر اساس طول دهانه [9] 59 شکل (3-13) الگوی بار HSLM-A [9] 60 شکل (3-14) الگوی بار HSLM-B [9] 61 شکل (3-15) الگوی بار HSLM-B [9] 62 شکل (4-1) یک بوژی ساخته شده توسط شرکت زیمنس.. 80 شکل (4-2) آرایش واگن قطارهای پردیس[58] 80 شکل (4-3) ترکیب چندگانه واگن‌های پردیس[58] 81 شکل (4-4) مدل بار متحرک[55] 84 شکل (4-5) مدل جرم متحرک[55] 84 شکل (4-6) مدل جرم- فنر- دمپر متحرک[55] 84 شکل (4-7) مدل سیستم قطار a) مدل عمومی قطار، b) مدل جرم-فنر-دمپر[55] 85 شکل (4-8) طول دهانه پل، طول قطار و سرعت عبوری [55] 86 شکل (4-9) نمایی از پل مورد بررسی.. 91 شکل (4-10) نمایی از پل مورد بررسی.. 92 شکل (4-11) نمایی از تکیه‌گاه غلتکی پل.. 92 شکل (4-12) نمایی از تکیه‌گاه مفصلی پل.. 93 شکل (4-13) مقاطع اعضای پل خرپایی و ابعاد آن برحسبcm.. 94 شکل (4-14) نمای جانبی خرپا بر حسب m.. 95 شکل (4-15) نمای فوقانی خرپا بر حسب m.. 95 شکل (4-16) نمای تحتانی خرپا بر حسب m.. 95 شکل (4-17) نمای فوقانی خرپای زیر ریل بر حسب m.. 95 شکل (4-18) : قطار پردیس با 6 واگن.. 96 شکل (4-19) نمایی از پل مدل شده در نرم افزار Abaqus. 97 شکل (4-20) شکل مود اول ارتعاش طبیعی پل.. 98 شکل (4-21) اولین فرکانس طبیعی f1 نسبت به طول دهانه L پل‌های خرپایی فولاد. 99 شکل (4-22) سرعت قطار در برابر حداکثر خیز وسط دهانه.. 100 شکل (4-23) موقعیت اعضای بحرانی در قاب اصلی خرپا.. 101 شکل (4-42) حداکثر تنش اعضای خرپا در برابر سرعت قطار.. 102 شکل (4-52) سرعت قطار در برابر حداکثر شتاب قائم وسط دهانه پل 103 شکل (4-26) نمای جانبی خرپای سالم.. 104 شکل (4-27) نمای جانبی خرپای با عضو بحرانی 1. 105 شکل (4-28) نمای جانبی خرپای با عضو بحرانی 2. 106 شکل (پ1-1) ابعاد خرپا.. 116 شکل (پ1-2) ابعاد خرپا.. 116 شکل (پ1-3) ابعاد خرپا.. 116 شکل (پ1-4) ابعاد خرپا.. 116 شکل (پ1-5) ابعاد مقاطع.. 117 شکل (پ1-6) ستون‌های غیر منشوری در پل.. 118 شکل شماره (پ1-7) مقطع ستون­ها.. 119 شکل شماره (پ1-8) پارامترهای سطح مقطع.. 120 شکل (پ1-9) نقشه آرماتورگذاری فونداسیون پل ورامین.. 125 فهرست جداول جدول (3-1) سرعت‌های تشدید برای تیر ساده با طول دهانه‌های مختلف56] [ 35 جدول (3- 2) سختی دینامیکی B طبق معادله (3-11) و رگرسیون خطی 42 جدول (3-3) اولین فرکانس طبیعی پل‌های راه آهن، رگرسیون توانی 43 جدول (3-4) ضریب در رابطه اندرکنشی [8] 50 جدول (3-5) ضرایب اصلاح [7] 53 جدول (3-6) مقادیر مشخصه برای الگوهای بارگذاری و [9] 55 جدول (3-7) HSLM-A [9] 61 جدول (3-8) کاربرد HSLM-A و HSLM-B [9] 62 جدول (3-9) درصد میرایی سازه [9] 63 جدول (3-10) سطوح راحتی مسافر و حدود شتاب قائم [6] 65 جدول (4-1) مشخصات مصالح.. 79 جدول (4-2) : اطلاعات کامل ابعاد ترنست پردیس بر حسب mm [58] 81 جدول (4-3) محاسبات وزن هر چرخ بر حسب ton [58] 82 جدول (4-4) اطلاعات سیستم تعلیق بوژی زیمنس [58] 82 جدول (4-5) سرعت‌های پیشنهادی برای قطارهای سریعالسیر در تحلیل 87 جدول (4-6) زمان لازم برای عبور و تحلیل.. 98 جدول (4-7) مقادیر مجاز پارامترهای کنترل صلاحیت باربری پل.. 100 جدول (4-8) سرعت قطار در برابر حداکثر خیز وسط دهانه.. 100 جدول (4-9) نیروی داخلی اعضای بحرانی در هر سرعت.. 101 جدول (4-11) سرعت قطار در برابر حداکثر شتاب قائم وسط دهانه پل 103 جدول (4-12) مقادیر نیروهای داخلی موجود در عضو بحرانی 1. 105 جدول (4-13) مقادیر نیروهای موجود در عضو بحرانی 2. 107 جدول (4-14) تنش حداکثر عضو بحرانی پل با حذف عضو بحرانی مرحله قبل 107 جدول (پ1-1) سطح مقطع المان منشوری معادل.. 122 جدول (پ1-2) سختی پیچشی ستون منشوری معادل.. 124