پایان نامه بررسی سلامت سنجی سازه‌ای پلهای راه آهن
این 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 می¬کند. به همین دلیل برنامه‌ریزی و سیاست¬های حمل و نقل در جهت آماده¬سازی بستری مناسب برای مهیا نمودن خطوط ریلی موجود در راستای نیل به این هدف می¬باشد. به این ترتیب باید وضعیت کنونی خطوط ریلی به دقت مورد بررسی و مطالعه قرار بگیرد تا نقاط ضعف آن شناسایی گردد. از جمله سازه¬های مهم و استراتژیک در خطوط ریلی، پل¬ها می¬باشند. پل¬ها چه از منظر تکنولوژی ساخت و چه از منظر هزینه¬های اجرایی، در جایگاه ویژه¬ای از اهمیت قرار می¬گیرند. به همین دلیل سلامت سنجی و مقاوم‌سازی پل¬های راه آهن از مهم‌ترین برنامه¬ها برای مهیا نمودن شبکه خطوط ریلی ایمن در بهره‌برداری از قطارهای سریع‌السیر می¬باشد.
هدف از این مطالعه ارائه دستورالعملی برای تعیین حداکثر سرعت مجاز قطارهای سریع¬السیر برای عبور از پل-های راه آهن موجود می¬باشد. با توجه به عدم وجود آیین نامه و دستورالعملی مناسب به این منظور برای پل¬های راه آهن، و همچنین نیاز روزافزون کشور به توسعه و راه‌اندازی قطارهای سریع‌السیر، نیاز به داشتن چنین دستورالعملی احساس می¬شود. 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 می¬توان گفت بسیاری از پل-های راه آهن که زمان ساخت آن‌ها به 50 تا 70 سال پیش برمی¬گردد، تحت عبور قطارهای سریع¬السیر مقاومت کافی را از خود نشان می¬دهند. 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 می¬شود و سازه دیگر کفایت خدمت دهی ندارد، اما پل همچنان بدون آسیب‌دیدگی باقی می‌ماند. در این حالت با استفاده از تمهیداتی مناسب می¬توان از طریق کنترل شتاب قائم وسط دهانه پل، سرعت حدی مجاز قطارها را افزایش داد.
کلمات کلیدی: سلامت سنجی سازه¬ای، مدل اجزا محدود، تحلیل دینامیکی خطی، قطار سریع السیر، پل خرپایی فولادی
فهرست مقالات مستخرج
1- عسکری ا،. کیهانی، ع،. کریم¬پور، ب،.(1392)،' بررسی تأثیر سرعت‌های بالای قطار در رفتار سازه¬ای پل خرپایی راه آهن باقرآباد ورامین'، هفتمین کنگره ملی مهندسی عمران، زاهدان، ایران
2- عسکری ا،. کیهانی، ع،. (1393)، 'مروری بر آیین نامه اروپا به منظور طراحی و کنترل پل¬های راه آهن تحت عبور قطار سریع¬السیر'، اولین همایش ملی راه آهن سریع¬السیر در ایران، تهران
3- 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 سریع¬السیر 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 ستون¬ها 119
شکل شماره (پ1-8) پارامترهای سطح مقطع 120
شکل (پ1-9) نقشه آرماتورگذاری فونداسیون پل
توجه : فایل بالا دارای پشتیبانی و امکان پیگیری است که با کلیک بر روی (دریافت فایل) نمایش داده خواهد شد
با تشکر از انتخاب شما