مقایسه فنی و اقتصادی روش های مرسوم بهسازی لرزه ای پل های طاقی سنگی راه آهن

پل های طاقی سنگی به عنوان بخشی از میراث تاریخی و زیرساخت حمل ونقل ایران، نقش مهمی در شبکه ریلی کشور دارند. این سازه ها با وجود مقاومت مناسب فشاری، به دلیل ضعف در مقاومت کششی، افزایش بار ترافیکی قطارها و خطر بالای زلزله خیزی ایران، نیازمند بهسازی لرزه ای هستند. هدف اصلی این مقاله، مقایسه فنی و اقتصادی روش های مرسوم مقاوم سازی شامل تسمه فولادی، ورق فولادی، ترکیب ستون و ورق فولادی و ورق های FRP بر روی پل قوسی سنگی Rio Moline است. مدل سازی سه بعدی پل با استفاده از روش اجزای محدود در نرم افزار SAP۲۰۰۰ انجام شد. تحلیل ها تحت سه نوع بارگذاری ثقلی، بار زنده قطار (RUو RL با ضریب دینامیکی) و بارگذاری طیفی زلزله کوبه و السنترو صورت گرفت. نتایج نشان داد که ورق فولادی به ضخامت ۲ سانتی متر بهترین عملکرد فنی را داشته و ماکزیمم تنش را تا حدود ۵۰ درصد کاهش داد و تغییرمکان ها را به طور موثر کنترل کرد. روش ستون+ورق نیز در کنترل تغییرمکان های جانبی بسیار موفق بود. تسمه فولادی ارزان ترین روش بود اما اثر آن موضعی و محدودتر از ورق فولادی بود. روش FRP عملکرد خوبی داشت، اما هزینه بسیار بالای آن، آن را به گزینه ای گران قیمت تبدیل کرد. از منظر اقتصادی، تسمه فولادی ارزان ترین و ورق فولادی با توجه به عملکرد برتر و کاهش هزینه های نگهداری بلندمدت، دارای بهترین تعادل فنی-اقتصادی بود. نتایج این پژوهش تاکید می کند که انتخاب روش مقاوم سازی باید بر اساس شرایط بارگذاری، بودجه پروژه و اهمیت ایمنی انجام شود. ورق فولادی به ضخامت مناسب به عنوان روش پیشنهادی اصلی برای اکثر پل های طاقی سنگی راه آهن ایران معرفی می گردد. این مطالعه می تواند مبنایی برای تدوین راهنمای بهسازی پل های مشابه در شبکه ریلی کشور باشد.

کلیدواژه ها:

پل طاقی سنگی ، مقاوم سازی لرزه ای ، ورق فولادی ، مقایسه فنی و اقتصادی