آزمایش بارگذاری استاتیکی و دینامیکی پل‌ها مطالعه موردی پل قلعه‌مرغی تهران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 نویسنده مسئول و دکترای مهندسی عمران‐ سازه، عضو هیأت علمی دانشگاه بوعلی سینا

2 دکترای مهندسی عمران‐ راه و ترابری، عضو هیأت علمی دانشگاه علم و صنعت ایران

3 کارشناس ارشد مهندسی عمران‐ سازههای هیدرولیکی، دانشگاه تبری

چکیده

به منظور بررسی عملکرد پل‌ها و سلامت‌سنجی آن‌ها از مدل‌سازی عددی، آزمایش‌های بارگذاری میدانی و یا ترکیبی از هر دو روش استفاده می‌شود. با توجه به اعمال فرضیات و ساده‌سازی عوامل پیچیده حاکم بر رفتار واقعی پل‌ها، روش‌های مبتنی بر آزمایش‌های میدانی می‌توانند عملکرد واقعی سازه پل‌ها را با کمترین مقادیر خطا و تقریب آشکار نمایند. در این مقاله نتایج آزمایش بارگذاری پل قلعه مرغی به منظور رفتار­سنجی، عیب­یابی و بررسی دلایل لرزش ساختمان­های اطراف ارائه شده است. در مطالعات عددی، مدل سازه در نرم‌افزار‌های تحلیلی ساخته و تحت بارگذاری­های آیین­نامه­ای قرار گرفت. در ادامه رفتار‌سنجی پل با نصب بیش از یکصد حسگر و انجام آزمایش‌های استاتیکی و دینامیکی اجرا گردید. نتایج بیانگر لرزش شدید پل و ارتعاش پیچشی آن در مود اول به جای ارتعاش خمشی می‌باشد که موجب ایجاد ارتعاشات ناخواسته در پل و ساختمان‌های اطراف شده است. از طرفی به دلیل نزدیکی فرکانس ارتعاشی پل با ساختمان­های اطراف شاید پدیده تشدید رخ دهد. در انتها راهکارهایی برای کاهش ارتعاش پل و جلوگیری از ایجاد تشدید احتمالی در ساختمان­های اطراف ارائه شده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Dynamic & Static Load Testing of Bridges, Case Study of Qale Morqi Bridge in Tehran

نویسندگان [English]

  • Ferydon Rezaie 1
  • seyed masoud Nasr Azadani 2
  • Siyamak Razaghi 3
چکیده [English]

Bridge performance and health monitoring can be obtained from numerical models, site load test or combination of both. Load test approach illustrates bridge behavior with minimum inaccuracy without taking into account the assumptions and simplified approaches of structure analysis. In this research, the structure of Qale Morqi bridge was investigated in order to identify the bridge performance and defects that cause vibration to be induced into surrounding buildings. Numerical models of bridge were made and bridge model was loaded according to bridge Design codes. Bridge was instrumented with more than a hundred sensors, and then loading was implemented in static and dynamic steps. It was observed that the bridge vibrates intensively and instead of bending pattern, the first mode shape was torsional. Due to proximity of bridge first mode with peripheral building first mode, resonance is probable. In conclusion, some strategies for decreasing bridge vibration or preventing resonance in peripheral building arepresented.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bridge
  • load testing
  • Vibration
  • displacement
  • Strain
  • Acceleration
  • Resonance

مراجع

[1]Scott D. Schiff; Joseph J. Piccirilli; Christopher M.; “Load Testing for Assessment and Rating of Highway Bridges”, 2006.
[2]Peeters, B.; “System identification and damage detection in civil engineering”, PhD Thesis, Katholieke University of Leuven, Belgium, 2000.
[3]Ataei; Aghakouchak; Marefat; Mohammadzadeh; “Sensor Fusion of a Railway Bridge Load Test using Neural Networks”, Expert Systems with Applications 29, 678–683, 2005.
[4]Montens M, Vollery C, Park H. Advantages of twin I beams composite solutions for highway and railway bridges. Steel Structures Int J 2003; 3(1): 65-72.
[5]Kavatani M, Kobayashi Y, Kawaki H. Influence of elastomeric bearings on traffic-induced vibration of highway bridges. TRR National Research Council 2000; 2(1696): 76-82.
[6]Yang YB, Lin CL, Yau JD, Chang DW. Mechanism of resonance and cancellation for train-induced vibrations on bridges with elastic bearings. J Sound Vibr 2004; 269: 345-360.
[7]Yau JD, Wu YS, Yang YB. Impact response of bridges with elastic bearings to moving loads. J Sound Vibr 2001; 248(1): 9-30.
[8]Green MF, Cebon D. Dynamic response of highway bridges to heavy vehicle loads: Theory and experimental validation. J Sound Vibr 1994; 170(1):51-78.
[9]Zhu XQ, Law SS. Dynamic load on continuous multi-lane bridge deck from moving vehicles. J Sound Vibr 2002; 251(4):697-716.
[10]Mohammadzadeh, S. ; “Load Testing of the Neka Bridge”, Technical report, Railway Faculty of Engineering, Science and Technology University,Tehran, Iran, 2004.
[11]معرفت، م. ص. " مطالعه مشکلات پل تله زنگ و راه حل . های آن" مرکز تحقیقات راه آهن، گروه خط و ابنیه، ۱۳۸۰
[12]Marefat; Ghahremani; Ataei; “Load Test of a Plain Concrete Arch Railway Bridge of 20-m Span” Construction and Building Materials 18, 661–667,2004.
[13]ANSYS Release 9.0; Documentation - ANSYS Elements Reference, 2004.
[14]AASHTO; Guide Specifications for Horizontally Curved Steel Girder Highway Bridges with Design Examples for I-Girder & Box-Girder Bridges, 2005.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار