عنوان

تأثیر کابل‌های متصل به شمع در مهار پل‌های یکپارچه تحت اثر انقباض ناشی از دما

Number

‭۱۸۹۶۱پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

تأثیر کابل‌های متصل به شمع در مهار پل‌های یکپارچه تحت اثر انقباض ناشی از دما

First Statement of Responsibility

/سعید خاکی خطیبی

Name of Publisher, Distributor, etc.

: مهندسی عمران

Date of Publication, Distribution, etc.

، ‮‭۱۳۹۷‬

Name of Manufacturer

، افشار

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۲۱۳‬ص‬

Text of Note

چاپی

Dissertation or thesis details and type of degree

دکتری

Discipline of degree

سازه

Date of degree

‮‭۱۳۹۷/۰۲/۲۹‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

پل‌های یکپارچه پل‌هایی هستند که بدون درز انبساط اجرا می‌شوند و مزایای زیادی نسبت به پل‌صهای متداول دارند .در این پل‌صها عرشه به‌صصورت یکپارچه به کوله متصل می‌صگردد و به این ترتیب این نوع پل‌صها به‌صصورت یک قاب صلب واحد عمل می‌صکنند .مهم‌صترین مشکل پل‌صهای یکپارچه این است که به‌صدلیل سیستم یکپارچه‌صای که دارند، عرشه این نوع پل‌صها به‌صهنگام تغییرات دمایی روزانه و فصلی، تحت انبساط و انقباض قرار می‌صگیرند .این تغییر طول حرارتی عرشه به‌صطور مستقیم بر قسمت فوقانی کوله پل وارد شده و باعث دوران کوله می‌صگردد .هنگام انقباض عرشه، کوله از خاکریز پشتی دور می‌صشود و این دور شدن باعث به‌صوجود آمدن فشار محرک ‮‭(active)‬ در خاکریز پشت کوله می‌صگردد .ایجاد فشار محرک در خاکریز، باعث ایجاد گوه گسیختگی ‮‭active‬ در خاکریز می‌صگردد .ایجاد گوه گسیختگی در خاک مشکلات زیادی را برای پل ایجاد می‌صکند .از جمله آن‌صها خالی شدن زیر دال دسترسی و همچنین اعمال نیروهای اضافی و غیرقابل پیش‌صبینی بر کوله و بدنه پل به‌صهنگام انبساط کوله می‌صباشد .در تحقیق حاضر، برای جلوگیری از ایجاد گوه گسیختگی در خاکریز پشت کوله، ایده جدیدی مطرح شده است .در این روش برای مهار انقباض پل یکپارچه از شمع‌صهایی استفاده شده است .این شمع‌صها به‌صوسیله رابطصهای فاقد سختی خمشی) به‌صعنوان مثال عملی :کابل (به دیواره کوله متصل می‌صگردند تا با مقاومت جانبی خود، باعث کاهش تغییرصمکان جانبی کوله به‌صهنگام انقباض پل گردند .در نتیجه با کاهش تغییرصمکان جانبی کوله از ایجاد گوه گسیختگی در خاکریز پشت کوله جلوگیری به‌صعمل آید .برای بررسی این ایده یک مدل فیزیکی آزمایشگاهی از کوله کوتاه پل یکپارچه ساخته شد .در این مدل کوله به‌صوسیله شمع متصل به کابل مسلح شد و با اعمال تغییرصمکان جانبی) ناشی از تغییر طول عرشه (بر کوله، تأثیر کابل متصل به شمع در مهار انقباض پل و میزان جلوگیری از ایجاد گوه گسیختگی در خاکریز پشت کوله مورد بررسی قرار گرفت .در انجام تحلیل، رفتار خاک اطراف کوله و شمع‌صها متغیرهای بسیار مهمی می‌صباشند که تأثیر زیادی بر روی نتایج می‌صگذارد .در تحقیق حاضر رفتار خاک اطراف کوله و شمع تحت بار جانبی با استفاده از روش ‮‭PIV‬ مورد مطالعه قرار گرفته است .با انجام تحلیل‮‭PIV‬ ، الگوی تغییرصشکل و کرنش‌صهای برشی خاک اطراف کوله و شمع تحت بار جانبی به‌صدست آمد .در تحقیق حاضر، با دسته‌صبندی حالت-های مختلف اتصال شمع به کوله، تأثیر متغیرهای مختلف از جمله تعداد، آرایش و حالت استقرار) مدفون یا نیمه-مدفون بودن (شمع‌صها و همچنین اندرکنش شمع خاک شمع بر میزان مهار اثرات مخرب ناشی از انقباض کوله، مورد بحث و بررسی قرار گرفت .نتایج آزمایش‌صها و تحلیل‌صها نشان می‌صدهد که استفاده از شمع متصل به کابل به-مقدار بسیار زیادی از اثرات مخرب ناشی از انقباض کوله جلوگیری می‌صکند و در بسیاری از حالت‌صها مانع از ایجاد گوه گسیختگی در خاک می‌صگردد .به‌صطوری‌صکه شمع‌صها در حالت مدفون و با آرایش تک‌صردیفه با کاهش حداکثر کرنش برشی در خاکریز پشت کوله به‌صمیزان‮‭۹۹‬ ، بیشترین کارایی را از خود نشان می‌صدهند .همچنین با بیشتر شدن تعداد شمع‌صها تأثیر آن‌صها نیز بیشتر می‌صشود .با کنترل انقباض پل‌صهای یکپارچه می‌صتوان طول عرشه این نوع پل‌صها را در اندازه‌صهای بزرگ‌صتر ساخت .به‌صطورصکلی، نتایج به‌صدست آمده نشان داد که ایده مطرح شده در این تحقیق برای مهار انقباض پل‌صهای یکپارچه رضایت‌صبخش و مؤثر می‌صباشد

Text of Note

Integral bridges, which are constructed without expansion joints, have many advantages compared with the conventional bridges. In integral bridges, the deck is continuously attached to the abutment allowing them to act as a rigid frame. The main problem with the integral bridges is due to their continuous system; especially when their deck is subject to contraction and expansion (as a result of seasonal and daily temperature changes). These changes in the length will directly impact the upper part of the abutment and lead to its rotation. When the deck contracts, the abutment moves away from the backfill which results in an active pressure on the backfill behind the abutment. The creation of the active pressure on the backfill will cause an active failure wedge in the backfill. Failure wedges in the soil cause a great deal of problems in the bridge including emptying under the approach slab as well as the exertion of extra unpredictable forces on the abutment and the body of the bridge during expansion. In this study, to prevent the failure wedge in the backfill, a novel idea is proposed. In this method, piles have been employed to control the contraction of the integral bridge. These piles are connected to the abutment using connectors with no bending rigidity (a practical example would be cable). Due to cables lateral resistance, they decrease the lateral displacement of the bridge in times of contraction. As a result, due to the decrease in lateral displacement of the abutment, the failure wedge is prevented in the backfill. To investigate this idea, a lab physical model of the stub abutment was built. In this model, the abutment was reinforced by a pile connected to a cable. With applying a lateral displacement (due to the changes in the deck length) on the abutment, the effect of the cable connected to the pile to control the bridge contraction and the amount of prevention of the failure wedge in the backfill were investigated. In the analysis, the behavior of the soil around the abutment and the piles are very important parameters that have significant influence on the results. In this research, by doing PIV (particle image velocimetry) analysis, the soil behaviour around the laterally loaded stub abutment and piles was studied. By doing PIV analysis, the pattern of the displacement and the shear strain of the soil around the abutment and the pile under lateral load were achieved. In this study, by classifying different types of the attachment of pile to the abutment, different effects such as the number, order and the position (buried or semi-buried) of the piles and also the interaction of pile-soil-pile on the control of abutment contraction were investigated. The results of the experiments and studies showed that employing pile connected to the cable reduced the detrimental effects of the deck contraction considerably and in many cases stopped the failure wedge in the backfill. The buried piles in a one-row array by decreasing the shear strain in the backfill by 99 showed the highest efficiency. Also it was realized that by adding more piles the efficiency of piles rose. Overall, the results show that the proposed idea in this study is very effective in controlling the contraction of integral bridges

خاکی خطیبی، سعید

برقیان، مجید، استاد راهنما

حاجی‌علیلو، مسعود، استاد راهنما

کاتبی، هوشنگ، استاد مشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی