مدلسازی اندرکنش چندگانه خاک گروه شمع کلاهک، پایه ها و عرشه پل بتنی قطارشهری در قالب روش تحلیلی-عددی

مدلسازی همزمان تحلیلی عددی اندرکنش خاک اجزای سازهای پل قطار شهری از پیچیدگیهای فنی زیادی برخوردار است. اجزای این سازه شامل گروه شمع های مسلح کلاهک، بتن مسلح فوقانی، پایه های بتن مسلح و عرشه بتن مسلح فوقانی می شود. هر یک از این اجزا دارای اندرکنش های متقابلی با یکدیگر هستند که منجر به مساله ای با اندرکنش های چندگانه می شود. در این مطالعه، روش عددی اجزای محدود سه بعدی برای غلبه بر دشواری های این مدلسازی مختلط پیچیده در نظر گرفته شده است. شمع های پی تحت اثر همزمان نیروهای محوری و جانبی قرار دارند. مشخصات سختی و مقاومتی لایه بندی واقعی خاک در مدلسازی های زیرسازه در نظر گرفته شده است. معادلات تحلیلی مرتبط برای استخراج پارامترهای لازم مدلسازی سه بعدی بکار گرفته شده اند. برای نیل به این منظور، روابط و ضوابط تحلیلی-محاسباتی و کنترلی پنج آیین نامه معتبر، آشتو، نشریه ۱۳۹، آیین نامه بارگذاری لرزه ای پل های راه و راه آهن، آیین نامه API-۲A و آیین نامه ۲۸۰۰ بکار گرفته شده است. خروجی های مدلسازی اندرکنشی شامل نتایج تلاش های داخلی سازه و زیرسازه و تغییر شکل های مدل سه بعدی می باشد. تحلیل دینامیکی طیفی و تحلیل مودال جهت استخراج پاسخ های مدل انجام شده است. نتایج این مطالعه قابلیت های محافظه کارانه ترکیب دو روش تحلیلی آیین نامه ای و اجزای محدود سه بعدی را برای ارزیابی اندرکنش های چندگانه خاک سازه نشان می دهد. همچنین، در مطالعه حاضر، تغییر شکل های افقی جهت محور طولی x معمولا در حد یک چهارم تا یک دوم و تغییر شکل های افقی جهت محور عرضی لا پلان سازه، مجموعه عرشه، ستون ها، سرشمع، شمع و لایه خاکی بدست آمده است. دو حالت اثر ریزش و عدم ریزش خاک در استخراج تغییر شکل های جانبی پل قطارشهری در کنار ترکیبات بارگذاری، بهره برداری و نهایی لرزه ای منظور شده است. مطابق نتایج اجزای محدود سه بعدی، بزرگ ترین تغییر شکل جانبی عرضی مدل اندرکنشی سازه پل سرشمعی-گروه شمع، لایه های خاکی تحت ترکیبات بارگذاری لرزه ای نهایی شامل زلزله معادل ۴۱/۱۰۵ میلی متر در جهت محور y بدست آمده است که از مقدار مجاز ۲۰۰/۱ آیین نامه ای که برابر حدود ۱۶۷ میلی متر است، کوچک تر و در حدود قابل قبولی بدست آمده است.

کلیدواژه ها:

اندرکنش خاک سازه پل بتنی قطارشهری ، گروه شمع کلاهک پایه عرشه ، روش اجزای محدود