شماره ركورد
25082
شماره راهنما
CIV2 234
عنوان
رفتار سازهاي پلهاي چنددهانهي قوسيآجري ايراني در برابر آبشستگي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي عمران - سازه
دانشكده
مهندسي عمران و حمل و نقل
تاريخ دفاع
1404/06/29
صفحه شمار
168 ص.
استاد راهنما
مهرداد حجازي
كليدواژه فارسي
پل قوسي ايراني , ، آبشستگي , مصالح بنايي آجري , چند دهانه , روش المان محدود
چكيده فارسي
در اين پاياننامه، رفتار سازهاي پلهاي قوسي آجري ايراني تحت تأثير حالتهاي مختلف آبشستگي بررسي شدهاست. براي شكل مقطع دهانهها، از قوسهاي نيمدايرهاي، پنجاوهفت و شاخبزي استفاده شدهاست. هر يك از اين قوسها، در سه نوع كند، معمولي و تند مورد ارزيابي قرارگرفتهاند. حالتهاي مختلف آبشستگي مورد مطالعه براي يكپايهي پل، بهترتيب، شامل پايههاي مياني و كناري و براي دو پايهي پل، دو پايهي مياني پل و يك پايهي كناري و يك پايهي مياني درنظر گرفتهشدهاند و آن حالتهايي كه در برابر بارخطي و بار سطحي يكنواخت، مناسبترين و نامناسبترين عملكرد را دارند جهت تحليل براي بارگذاري ثقلي براي نسبتهاي مختلف پارامترهاي هندسي ازجمله؛ ضخامت پايه قوس به مقادير 10/0، 6/0 و 8/0، نسبت عرض پل به طول دهانه قوس به مقادير 75/0، 1 و 25/1، ارتفاع پايه نسبت به طول دهانه قوس به مقادير 75/0، 1 و 25/1، و ضخامت كف پل به طول دهانه قوس به مقادير 25/0، 33/0 و 5/0 و همچنين، نشست و بار لرزهاي، بررسي شدهاند.
نمونههاي مورد مطالعه، تحت چهار نوع بارگذاري مختلف آناليز شدهاند: بار يكنواخت گسترده، بار خطي در وسط دهانه قوسي با پايههاي داراي آبشستگي، نشست پايهها و بارگذاري زلزله مورد تحليل قرار گرفتهاند. براي انجام تحليلهاي غيرخطي از نرمافزار المان محدود ANSYS استفاده شدهاست و معيار شكست ويلام-وارنك براي شبيهسازي رفتار مصالح آجري، بهكار گرفتهشدهاست. نتايج تحليلها در حالت بارگذاري سطحي يكنواخت، نشان ميدهد كه در عمدهي حالتهاي آبشستگي يك پايهي مياني، ظرفيت باربري بيشتري نسبت به پل با آبشستگي در يك پايهي كناري دارد و همچنين، حالت دو پايه داراي آبشستگي، عملكرد ضعيفتري نسبت به يك پايه داراي آبشستگي دارد. در بارگذاري خطي در رأس دهانهي قوس، در تمام مدلهاي آبشستگي، اختلاف قابل توجهي مشاهده نشدهاست. در اعمال بار يكنواخت سطحي، سازههاي داراي قوسهاي پنجاوهفت كند بهكار رفته در دهانهي پل، ظرفيت باربري قابل توجهي نسبت به قوسهاي نيمدايرهاي و شاخبزي دارند و براي بارخطي بر رأس دهانهاي كه پايه(ها)ي مياني آن دچار آبشستگي شدهاست، قوس شاخ بزي تند، بيشترين ظرفيت باربري را دارد. همچنين، قوسهاي پنجاوهفت كند و نيمدايرهاي، كمترين مقادير ظرفيت باربري را دارند.
در بررسي اثر نشست پايهها، نشست يك پايه كناري نسبت به ساير حالتها عملكرد مناسبتري را نشان دادهاست، در مقابل، نشست پايهي مياني نامناسبترين عملكرد را داشتهاست. همچنين، بررسي عملكرد لرزهاي پلها نشان داد كه قوسهاي نيمدايرهاي و پنجاوهفت در برابر زلزله مقاومت بهتري نسبت به قوسهاي شاخبزي دارند. بهطور كلي، در پلهايي با هندسهي متقارن آبشستگي در پايهها، در تمام حالتهاي بارگذاري، عملكرد سازهاي مناسبي از خود نشان دادهاند.
كليدواژه لاتين
Persian arch bridge , Scour , Brick masonry materials , Multi-span , Finite element method
عنوان لاتين
Structural Behaviour of Persian Multi-Span Brick Masonry Arch Bridges Subjected to Scour
گروه آموزشي
مهندسي عمران
چكيده لاتين
This thesis investigates the structural behaviour of Persian brick arch bridges under various scour conditions. For the arch span cross-section shapes, semi-circular, four-centred, and pointed arches have been employed. Each of these arches has been evaluated in three types: drop, ordinary, and raised. The different scour scenarios studied for a single pier include the central and side piers, and for two piers, the two central piers as well as one side pier and one central pier. Those scenarios exhibiting the most and least favourable performance under uniform line and surface loads have been selected for further analysis under gravity loading for different ratios of geometric parameters, including: pier thickNess to arch span length at values of 0.10, 0.60, and 0.80; bridge width to arch span length at 0.75, 1, and 1.25; pier height to arch span length at 0.75, 1, and 1.25; and deck thickNess to arch span length at 0.25, 0.33, and 0.5, as well as settlement and seismic loading.
The studied samples have been analysed under four types of loading: uniform distributed load, line load at the mid-span with scoured piers, pier settlement, and seismic loading. Nonlinear analyses were conducted using the finite element software ANSYS, with the Willam-Warnke failure criterion employed to simulate the behaviour of brick materials.
The results of the uniform surface loading indicate that, in most scour conditions involving a single central pier, the load-carrying capacity is greater than that of a bridge with scour at a single side pier. Moreover, the two-pier scour condition shows weaker performance compared to a single-pier scour. Under line loading at the apex of the arch span, no significant differences were observed in any scour models. Regarding uniform surface loading, structures featuring drop four-centred arches at the bridge span demonstrate a significantly higher load capacity compared to semi-circular and pointed arches. For line loading at the apex with scouring of the central pier(s), the raised pointed arch exhibits the highest load-carrying capacity, while drop four-centred and semi-circular arches have the lowest load-bearing capacities.
Regarding pier settlement, settlement of a single side pier yielded better performance than other conditions, whereas settlement of a central pier resulted in the poorest outcome. Additionally, seismic performance analysis revealed that semi-circular and four-centred arches possess greater earthquake resistance compared to pointed arches. Overall, in bridges with symmetric geometry and pier scour, structural behaviour was satisfactory across all loading conditions.
تعداد فصل ها
11
استاد راهنماي خارج از دانشگاه
سعيد صرامي
فهرست مطالب pdf
146870
نويسنده