digidtyle

پایان نامه بررسی سلامت سنجی سازه‌ای پلهای راه آهن

پایان نامه بررسی سلامت سنجی سازه‌ای پلهای راه آهن

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