توضیحات و چکیده مطلب
چکيده
پلهاي راه‌آهن در قياس بار پلهاي بزرگراهي داراي بار زنده بيشتري مي‌باشند و اثرات ديناميكي عبور قطار نيز در آنها بيشتر است. عبور قطار از روي پل باعث ايجاد ارتعاش در پل و قطار مي‌گردد. هرچه سرعت قطار بيشتر باشد، اثرات ديناميكي آن نيز بيشتر خواهد شد. در خطوط قطارهاي سريع‌السير امروزي، سرعت قطارها تا حدود 300 كيلومتر بر ساعت افزايش پيدا كرده است. اين سرعتهاي بالا سبب شده، به موضوع تحليل ديناميكي عبور قطار با دقت بيشتري نگريسته شود. همچنين در اين خطوط مسأله راحتي سفر و كنترل ارتعاشات ايجاد شده در قطار يكي از شاخصهاي طراحي پل مي‌باشد. براي كنترل اين موضوع بايستي سيستم سازه قطار و پل در اندركنش با يكديگر مورد تحليل واقع شوند و پاسخهاي هر يك از آنها استخراج گردد.
مسأله خستگي نيز يكي از مسائل مهم در زمينه طراحي پلهاي فولادي راه‌آهن مي‌باشد. اكثر تخريبهاي انجام شده در پلهاي راه‌آهن تحت اثر بارهاي عادي در اثر ايجاد پديده خستگي بوده است. با تحليل پديده خستگي بصورت دقيقتر مي‌توان مقدار عمر مفيد باقيمانده از يك پل را جهت استفاده مجدد از آن تعيين نمود. با توجه به اينكه در پلهاي راه‌آهن نسبت به پلهاي بزرگراهي شرايط بارگذاري قابليت كنترل بيشتري دارد، مي‌توان در اين نوع پلها از روشهاي دقيقتري براي كنترل خستگي استفاده نمود.
در اين گزارش، پديده خستگي و همچنين تحليل ديناميكي پلهاي راه‌آهن تحت اثر عبور قطار از ديدگاههاي مختلف از جمله آيين‌نامه‌هاي طراحي، مباني تئوري و روشهاي تحليلي مورد بررسي قرار گرفته‌اند و بطور خلاصه توضيح داده شده‌اند. همچنين با بررسي مطالعات اخير، مروري بر تحقيقات انجام گرفته تاكنون انجام شده است.
در انتها با جمع‌بندي مطالب، موضوعاتي كه قابليت تحقيق بيشتر را دارند، مشخص شده‌اند و پيشنهاداتي براي ادامه مطالعات ارائه گرديده است.
فهرست عناوين
چكيده ج
تقدير و تشكر د
فهرست عناوين ه
فصل اول : مقدمه 1
1-1- مقدمه 2
1-2- تشريح موضوع و اهميت آن 2
1-3- اهداف گزارش 4
1-4- روش تحقيق 4
1-5- ساختار گزارش 4
فصل دوم : روشهاي كنترل اثرات عبور قطار در آيين‌نامه‌هاي طراحي 6
2-1- آيين‌نامه بارگذاري پلهاي ايران 7
2-2- آيين‌نامه راه‌آهن آمريكا (AREMA) 9
2-2-1- كنترل خستگي بر اساس ضوابط AREMA 10
فصل سوم : اثرات خستگي در پلها 13
3-1- پديده و علل خستگي 14
3-1-1- مراحل مختلف فرآيند خستگي 17
3-1-2- عوامل مؤثر بر خستگي 19
3-2- روشهاي تحليل خستگي 24
3-3- نيروهاي متغير و متناوب و منحني f-N 25
3-4- قانون آسيب انباشتگي پالم گرن 29
3-5- اثر خستگي در تعيين نوع سيستم سازه‌اي پل 30
3-6- روشهاي اجرايي كنترل خستگي 32
فصل چهارم : تحليل ديناميكي عبور قطار 34
4-1- مقدمه 35
4-2- روش حل تئوري 35
4-3- تحليل به روش اجزاء محدود 38
4-4- مدلسازي بار متحرك با استفاده نرم‌افزارهاي موجود 44
4-4-1- مقايسه نتايج روش با نتايج حل تئوري 47
4-5- قطارهاي با سرعت بالا 50
4-6- اندركنش قطار و پل 56
4-7- بررسي تحقيقات اخير 61
4-7-1- مطالعات تئوري 61
4-7-2- مطالعات آزمايشگاهي 67
4-7-3- آيين‌نامه‌هاي طراحي 68
فصل پنجم : جمع‌بندي و پيشنهادات 70
5-1- مقدمه 71
5-2- اثرات خستگي 71
5-3- تحليل ديناميكي بار متحرك 73
5-4- اندركنش قطار و پل 73
5-5- پيشنهاد مطالعات آتي 75
مراجع و منابع 76
