چکیده
پلهای خرپایی فولادی خراب شده در آمریکا و ژاپن فاجعه آفریده اند. تحلیل فروپاشی پیش رونده برای سه مدل خرپای فولادی پیوسته با طول کلی 230m با استفاده از تغییر شکل های بزرگ و تحلیل الاستیک- پلاستیک ، انجام شده است. این تحلیل برای روشن ساختن اینکه چگونه شدت بار زنده و توزیع آن بر مقاومت نهایی و شکل پذیری دو مدل پل خرپای فولادی تاثیر می گذارد صورت گرفته است. مدل پل A با نسبت اندازه دهانه 1:2:1 و مدل پل B با نسبت اندازه دهانه 1:1.3:1 می باشد. ابعاد و نوع فولاد عضوهای خرپا طوری تعیین شده اند تا در محدوده تنش مجاز برای طراحی بارهای مرده و زنده قرار گرفته باشند. بعد از اعمال بار طراحی ، بار زنده افزوده می شود تا مدل پل فرو ریزد.
گرچه روند فرو پاشی بسته به توزیع بار زنده و نسبت طول دهانه ، متفاوت است ، اما هر دو مدل پل خرپای فولادی ، در اثر کمانش عضوهای فشاری ، فرو می ریزند. هنگامی که تمام بار زنده به دهانه میانی اعمال می گردد ، نسبت دهانه بر مقاومت نهایی که به اندازه کافی بالا بوده و مدل پل ایمن است. تاثیر ی ندارد. وقتی که بار زنده به دهانه کناری اعمال می شود ،مدل پل با طول دهانه کناری بلندتر ، مقاومت نهایی بالاتری خواهد داشت. هنگامی که بار زنده در نزدیکی تکیه گاه میانی اعمال می شود، مدل پل با دهانه میانی بلندتر دارای مقاومت نهایی بیشتر خواهد بود. در ارتباط با عامل شکل پذیری که با بار نهائی بر بار تسلیم تعریف می شود، مدل پل B در کل نسبت به مدل پل A ، شکل پذیرتر است. این ما را به این واقعیت می رساند که نسبت طول دهانه مرکزی و کناری مربوط به مدل پل B با ابعاد مورد استفاده معمول تر ، منطقی می باشد. این مطالعه روند فرو پاشی ، مقاومت کمانش و تاثیرهای توزیع بار زنده و نسبت دهانه، برای یک پل خرپای فلزی را روشن می سازد.
کلمات کلیدی
پل های خرپای فلزی ، فروپاشی پیش رونده ، مقاومت نهایی ، تغییر شکل های بزرگ الاستیک – پلاستیک ، شکل پذیری
مقدمه
پل خرپای فولادی I-35W بر روی رودخانه میسی سی پی در میناپولیس، مینه سوتا، ایالات متحده، ناگهان در اول آگوست سال 2007 میلادی فرو ریخت و این فاجعه ، مجروحان زیادی داشت ]2و1[. گزارش مربوط به فرو پاشی I-35W روشن می سازد که بار مرده بخاطر تعمیرات و عملیات مسلح نمودن دال به چندین مرتبه افزایش یافته بود و اینکه ضخامت صفحه لچکی نصف مقدار طراحی بود. علاوه بر آن در روز فرو ریختن ، مصالح ساختمانی و ماشین آلات سنگین بر روی خرپای پل به منظور کار تعمیر و نگهداری قرار داشتند. این عوامل ، از علت های احتمالی فرو ریختن I-35W می باشند.
در ژاپن نیز بسیاری پل های خرپایی قدیمی وجود دارند و نیاز به بازرسی فوری و تقویت و نگهداری دارند.بر روی پل رودخانه Kiso و پل Honjo ، عضو قطری، داخل دال بتن مسلح شده و بخاطر خوردگی شکسته می شود ]3[. Nagatani et al به مطالعه افزونگی[1] پل های خرپایی پرداخته اند. ]4 [ Kasano et al بر صفحه لچکی تمرکز نموده و روشن می سازند که صفحه نازک تر لچکی با تغییر شکل اولیه ، کرنش را افزایش داده و می تواند برانگیزنده ترک باشد ]5[.
بهرحال ، تحقیقی در مورد اینکه که چگونه شدت بار زنده و توزیع ها بر روند فرو پاشی، تغییر شکل نهایی و مقاومت نهایی تاثیر می گذارند، وجود ندارد. همچنین تحقیقی در مورد تاثیر نسبت طول دهانه اصلی و دهانه کناری وجود ندارد. در این تحقیق، هدف اینست که روشن سازیم چگونه این عوامل بر پل های خرپایی با سه دهنه پیوسته و طول دهانه ثابت اثر می گذارند. به عنوان یک یادآوری ، این مطالعه قصد ندارد که مکانیزم فرو پاشی I-35W را روشن سازد بلکه به ارزیابی مقاومت نهایی پل های خرپای فلزی عمومی می پردازد. بسیار مشکل است که بتوان بارهای فرو پاشی و مکانیزم را یافت و آن بخاطر غیر خطی بودن مصالح و هندسه ای است که باید در سازه های نامعین پیچیده لحاظ شوند. بنابراین مدل های سازه ای به صورت دو بعدی ساده شده اند و عضوهای خرپایی به صورت مستقیم و بدون صفحه لچکی بهم متصل شده اند. تحلیل فرو پاشی پیش رونده برای چهار حالت بار زنده بر روی دو مدل پل با نسبت های دهانه متفاوت و با استفاده از تحلیل تغییر شکل بزرگ الاستیک – پلاستیک انجام شده است.
این مقاله ترجمه شده Progressive collapse analysis of steel truss bridges and evaluation of ductility
میباشد
تعداد صفحات ترجمه شده: 24
تحلیل فرو پاشی رونده پلهای با خرپای فولادی و ارزیابی شکل پذیری
