دانلود پایان نامه ارشد با موضوع طرح لرزه اي

پایان نامه های عمران

عنوان کامل این پایان نامه :

مطالعه بهسازی لرزه ای پل های بزرگراهی، مطالعه موردی پل شهید حقانی تهران

تکه هایی از متن :

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                            صفحه

فصل 1: بیان گفتار ……………………………………………………………………………………………………….1

1-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 2

1-2- هدف از تحقيق و اهداف آن ……………………………………………………………………………………………………… 2

1-3- ساختار پايان نامه…………………………………………………………………………………………………………………………. 5

فصل 2: کلیات و تاریخچه آسیب های وارده به پل ها در زلزله های گذشته……………………..6

2-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………… 7

2-2- اثر زلزله هاي بزرگ برپل ها ……………………………………………………………………………………………………… 7

    2-2-1- تغيير مكان هاي لرزه اي………………………………………………………………………………………………. 13

    2-2-2- آسيب ديدگي هاي كوله……………………………………………………………………………………………….. 15

    2-2-3- آسيب هاي ايجاد شده در سطح عرشه……………………………………………………………………….. 16

    2-2-4- آسيب ديدگي هاي نشيمن گاه (كليد هاي برشي)…………………………………………………….. 17

    2-2-5- بررسي رفتار لرزه اي پايه هاي پل……………………………………………………………………………….. 18

    2-2-6- آسيب هاي وارده به دال هاي دسترسي يا پيش دال ها……………………………………………. 22

    2-2-7- تأثیر ساختار هندسی بر سازه پل………………………………………………………………………………… 23

    2-2-8- شكست  فنداسيون ……………………………………………………………………………………………………… 24

    2-2-9- آسيب پذيري تكيه گاه و اتصالات ………………………………………………………………………………. 24

    2-2-10- خرابي هاي قابل قبول از نظر آئين نامه آشتو ………………………………………………………… 25

    2-2-11- خرابي هاي غير قابل قبول از نظر آشتو…………………………………………………………………… 25

    2-2-12- اثرات تخريبي زلزله بر پل هاي ايران ………………………………………………………………………. 27

2-3- تحقيقات انجام شده در زمينه اثر زلزله بر پل ها …………………………………………………………………. 28

2-4- تحقيقات انجام شده در زمينه اثر زلزله بر پل ها در ايران……………………………………………………. 30

    2-4-1- تحقيقات انجام شده در زمينه بررسي آسيب پذيري كمي پل ها……………………………… 30

2-5- معيارهاي عملکردي………………………………………………………………………………………………………………….. 32

2-6- خلاصه فصل :…………………………………………………………………………………………………………………………… 34

فصل 3: ارزيابي آسيب پذيري لرزه اي پل ها به روش كمي و مباني نظري آنها……………….35

3-1-  مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………. 36

3-2- حالات حدي طراحي و ارزيابي سازه………………………………………………………………………………………. 36

     3-2-1- حالات حدي اعضا………………………………………………………………………………………………………… 36

     3-2-2- حالات حدي سازه……………………………………………………………………………………………………….. 37

3-3- ارزيابي آسيب پذيري لرزه اي…………………………………………………………………………………………………. 38

3-4- روش هاي ارزيابي آسيب پذيري……………………………………………………………………………………………… 38

    3-4-1- روش هاي طبقه بندي…………………………………………………………………………………………………… 39

    3-4-2- روش هاي بازرسي و امتيازدهي……………………………………………………………………………………. 40

    3-4-3- روش هاي تحليلي ارزيابي آسيب پذيري…………………………………………………………………….. 40

    3-4-4- روش هاي آزمايشگاهي ارزيابي آسيب پذيري…………………………………………………………….. 40

3-5- ارزيابي تحليلي آسيب پذيري پل ها……………………………………………………………………………………….. 41

3-6- ارزيابي تفصيلي آسیب پذیری مطابق با FHWA – 95 ……………………………………………………….. 41

    3-6-1- جمع آوري اطلاعات در خصوص پل مورد نظر…………………………………………………………… 41

    3-6-2- بازرسي محلي………………………………………………………………………………………………………………… 41

    3-6-3- ارزيابي كمي اجزاي پل…………………………………………………………………………………………………. 42

3-7- مطالعات كمي آسیب پذیری پل……………………………………………………………………………………………… 42

    3-7-1- دستورالعمل ارزيابي آسيب پذيري لرزه اي پل…………………………………………………………… 42

3-8- روش هاي ارزيابي آسیب پذیری پل ها مطابق دستورالعمل FHWA – 95………………………… 43

    3-8-1- روش ارزيابي براساس نسبت ظرفيت به تقاضا …………………………………………………………… 43

    3-8-2- روش ارزيابي براساس مقاومت جانبي سازه پل ………………………………………………………….. 47

3-9- مباني مدل سازي سازه اي………………………………………………………………………………………………………. 48

    3-9-1- مدل واقعي ……………………………………………………………………………………………………………………. 48

    3-9-2- ساخت مدل آزمايشگاهي با ابعاد كوچكتر از ابعاد واقعي…………………………………………… 48

    3-9-3- به كار گيري مدل تحليلي…………………………………………………………………………………………….. 49

3-10- انتخاب روش مدل سازي تحليلي…………………………………………………………………………………………. 49

    3-10-1- روش هاي گوناگون مدلسازي سازه پل……………………………………………………………………… 50

3-11- رفتار سازه پل………………………………………………………………………………………………………………………… 54

    3-11-1- سازه با رفتار الاستیک خطی…………………………………………………………………………………….. 54

    3-11-2- سازه با شکل پذیری محدود………………………………………………………………………………………. 54

    3-11-3- سازه با شکل پذیری زیاد……………………………………………………………………………………………. 54

3-12- روند کلی ارزیابی آسیب پذیری و بهسازی لرزه ای پل ها…………………………………………………. 55 

3-13- خلاصه فصل……………………………………………………………………………………………………………………………….56

فصل 4: ارزیابی لرزه ای پل شهيد حقانی تهران…………………………………………………………..57

4-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………… 58

4-2- مشخصات عمومي پل مورد مطالعه…………………………………………………………………………………………. 59

4-3- ميزان اهميت پل شهید حقانی……………………………………………………………………………………………….. 60

4-4- مشخصات فني پل……………………………………………………………………………………………………………………. 61

    4-4-1- طبقه بندي پل………………………………………………………………………………………………………………. 61

    4-4-2- مشخصات ساختگاه پل………………………………………………………………………………………………….. 61

4-5- مشخصات و جزئيات اجزاي پل مورد مطالعه…………………………………………………………………………. 63

    4-5-1- روسازه…………………………………………………………………………………………………………………………….. 63

    4-5-2- زير سازه و قسمت هاي اصلي پل…………………………………………………………………………………. 64

4-6- مطالعات ميداني و وضعيت موجود پل……………………………………………………………………………………. 66

    4-6-1- وضعیت عرشه……………………………………………………………………………………………………………….. 66

4-7- پردازش و تجزيه و تحليل وضعيت موجود پل……………………………………………………………………….. 70

4-8- مدلسازي پل مورد مطالعه و بارگذاري آن………………………………………………………………………………. 71

    4-8-1- طیف طرح استاندارد 2800………………………………………………………………………………………… 72

    4-8-2- مشخصات هندسي اعمال شده پل در شبیه سازی عددی………………………………………… 72

    4-8-3- تعيين مقاومت های درج شده در مدارک فنی (مقاومت مشخصه)…………………………… 74

    4-8-4- بارهاي وارد به سازه……………………………………………………………………………………………………….. 75

4-9- تعيين ظرفيت اجزای سازه……………………………………………………………………………………………………… 78

4-10- نتایج تحلیل……………………………………………………………………………………………………………………………. 78

    4-10-1- تغيير مکان هاي ناشي از بارهای قائم……………………………………………………………………….. 78

    4-10-2- مقادیر لنگر خمشی، نیروی برشی و نیروی محوری ایجاد شده در عرشه پل……….. 79

    4-10-3- مقادیر لنگر خمشی، نیروی برشی و نیروی محوری در سرستون ها……………………… 81

    4-10-4- مقادیر لنگر خمشی، نیروی برشی و نیروی محوری در کوله ها……………………………… 86

    4-10-5- مقادیر لنگر خمشی، نیروی برشی و نیروی محوری در پایه ها………………………………. 90

    4-10-6- مودهای نوسان طبيعی سازه……………………………………………………………………………………… 95

    4-10-7- تصویر مود ارتعاشی غالب…………………………………………………………………………………………… 97

    4-10-8- تغييرمکان هاي ناشي از بار زلزله………………………………………………………………………………. 97

4-11- ارزيابی آسیب پذیری لرزه ای بر مبنای دستورالعمل FHWA-95………………………………… 100

4-12- نسبت ظرفیت به تقاضا ستون ها و پايه های بتن مسلح………………………………………………… 101

    4-12-1- تعيين مقادير ظرفیت لرزه ای نیرو و لنگر برای پايه های پل……………………………… 101

    4-12-2- مقادیر تقاضا نیرو و لنگر ستون ها………………………………………………………………………….. 103

    4-12-3- تعيين نسبت ظرفیت ارتجاعی به تقاضای نهايي خمشی ستون…………………………. 104

    4-12-4- نسبت ظرفیت به تقاضا تغییر مکان پایه ها…………………………………………………………… 113

4-13- ارزیابی مقاومت دال عرشه……………………………………………………………………………………………………..114

     4-13-1- ارزیابی مقاومت خمشی دال………………………………………………………………………………………..115

     4-13-2- ارزیابی مقاومت برشی دال…………………………………………………………………………………………..115

4-14- نسبت ظرفیت به تقاضا اعضاي غير باربر ………………………………………………………………………. ..116

    4-14-1- پهنای نشيمن گاه روی کوله ها……………………………………………………………………………… 116

    4-14-2- مهار آرماتورهای طولی ستون…………………………………………………………………………………. 118

    4-14-3- وصله آرماتورهای طولی ستون……………………………………………………………………………….. 120

4-15- مهندسی ارزش در امر مقاوم سازي …………………………………………………………………………………. 124

   4-15-1- روش و هزینه انجام مقاوم سازی……………………………………………………………………………… 125

   4-15-2- بهسازي پل بر اساس مهندسي ارزش……………………………………………………………………… 125

4-16- انواع روش های بهسازی پل مورد مطالعه…………………………………………………………………………. 128

4-17- گزینه های پیشنهادی برای مقاوم سازی لرزه ای پل مورد مطالعه………………………………… 133

فصل 5: جمع‌بندي و پيشنهادها ………………………………………………………………………………134

5-1- مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………………………….135

5-2- نتیجه گیری………………………………………………………………………………………………………………………….. .135

5-3- پيشنهادها……………………………………………………………………………………………………………………………….. 137

مراجع…………………………………………………………………………………………………………… 140

پيوست‌…………………………………………………………………………………………………………. 144

 

فهرست اشکال

عنوان                                                                                                                          صفحه

شکل (2-1) شكست برشي پل فاك – زلزله 1995 كوبه………………………………………………………………. 9

شكل (2-2) مکانیسم خرابی پل فاك……………………………………………………………………………………………….. 10

شكل (2-3) پل بولو – حركت گسل از زير پل – دوزچی ترکیه – سال 1999…………………………… 11

شكل (2-4) شكست برشي پايه پل وو شي به علت عبور گسل- زلزله 1999……………………………. 11

شكل (2-5) خرابي پايه هاي پل وو- شي به علت عبور گسل……………………………………………………….. 12

شكل (2-6) پل مورب بزرگراهي فوت هيل – زلزله 1971 سان فرناندو……………………………………… 13

شكل (2-7) فروريزي دهانه به علت عرض نشيمن ناكافي – بزرگراه هانشين……………………………….. 14

شكل (2-8) پل شي وي – در اثر زلزله 6/7 ریشتری چی چی تایوان – سال 1999 ………………. 16

شكل (2-9) ترك ايجاد شده در ديواره كوله و نحوه اثر نيروي زلزله بر کوله……………………………….. 17

شکل (2-10) شكست خمشي مفصل پلاستيك – زلزله 1994 نورثريچ ……………………………………. 19

شكل (2-11) تخريب كامل و غير شكل پذير پايه بتني روسازه فولادي بر اثر عدم رعايت ضوابط شكل پذيري – پل تاتچي – زلزله 1995 …. 20

شكل (2-12) مكانيسم خرابي پل تاتچي…………………………………………………………………………………………. 20

شكل (2-13) بزرگراه هانشين – زمين لرزه كوبه – سال 1995 …………………………………………………. 22

شكل (2-14) گسيختگي پايه فولادي- زلزله 1995 كوبه- بزرگراه هانشين پل تاتشي ……………. 22

شكل (2-15) استفاده از الاستومر در قسمت هاي مختلف پل ……………………………………………………… 29

شكل (3-1) سطوح متفاوت مدل سازي جهت تحليل لرزه اي………………………………………………………. 49

شكل (3-2) المان‌هاي سازه‎اي مناسب براي مدل‌سازي اجزاي مختلف سازه پلها…………………………. 50

شکل (4-1) تصویر ماهواره ای از پل شهید حقانی تهران……………………………………………………………….. 59

شکل (4-2) نمایی از پل شهید حقانی تهران…………………………………………………………………………………… 60

شکل (4-3) موقعیت گسل ها از ساختگاه پل………………………………………………………………………………….. 62

شکل (4-4) عرشه دو عنصری…………………………………………………………………………………………………………… 63

شکل (4-5) پلان پل شهید حقانی تهران…………………………………………………………………………………………. 64

شکل (4-6) نمایی از  عرشه پل شهید حقانی تهران………………………………………………………………………. 67

شکل (4-7) نمایی از کوله پل شهید حقانی تهران………………………………………………………………………….. 68

شکل (4-8) مشاهده ترک بر روی سطح پل……………………………………………………………………………………. 68

شکل (4-9) پکیدگی بتن زیر عرشه و لبه پل بر اثر نبود زهکش مناسب پل……………………………………..69

شکل (4-10) مشخصات هندسی اجزای سازه ای پل مورد مطالعه……………………………………………….. 73

شکل (4-11) تصویر هندسی پل شبیه سازی شده در نرم افزار Sap 2000………………………………… 74

شکل (4-12) تغییر مکان عرشه تحت بارهای قائم…………………………………………………………………………. 79

شکل (4-13) مود ارتعاشی غالب……………………………………………………………………………………………………… 97

شکل (4-14) پهناي موثر نشيمن گاه……………………………………………………………………………………………. 117

شكل (4-15) مهار آرماتور طولي در فنداسيون……………………………………………………………………………. 118

شكل (4-16) تورم خارج از صفحه ژاكت فولادي………………………………………………………………………… 129

 

فهرست نمودار

عنوان                                                                                                                            صفحه

نمودار (3-1) روند ارزيابي يك پل با استفاده از روش ظرفيت به تقاضا ………………………………………….. 47

نمودار (3-2) روند تحليل لرزه اي پل به منظور طراحي يا ارزيابي آسيب پذيري…………………………… 50

نمودار (4-1) طیف طرح استاندارد 2800.. 72

نمودار (4-2) نمودار لنگر خمشی ایجاد شده در طول عرشه پل بر حسب Kgf-m.. 79

نمودار (4-3) نمودار نیروی برشی ایجاد شده در طول عرشه بر حسب Kgf 80

نمودار (4-4) نمودار نیروی محوری ایجاد شده در طول عرشه بر حسب Kgf 81

نمودار (4-5) لنگر خمشی ایجاد شده در سرستون شماره یک بر حسب Kgf-m.. 82

نمودار (4-6) نیروی برشی ایجاد شده در سرستون شماره یک بر حسب Kgf 82

نمودار (4-7) نیروی محوری ایجاد شده در سرستون شماره یک بر حسب Kgf 83

نمودار (4-8) لنگر خمشی ایجاد شده در سرستون شماره دو 83

نمودار (4-9) نیروی برشی ایجاد شده در سرستون شماره دو 84

نمودار (4-10) نیروی محوری ایجاد شده در سرستون شماره دو 84

نمودار (4-11) لنگر خمشی ایجاد شده در سرستون شماره سه. 85

نمودار (4-12) نیروی برشی ایجاد شده در سرستون شماره سه. 85

نمودار (4-13) نیروی محوری ایجاد شده در سرستون شماره سه. 86

نمودار (4-14) لنگر خمشی ایجاد شده در کوله شماره یک…. 87

نمودار (4-15) نیروی برشی ایجاد شده در کوله شماره یک…. 87

نمودار (4-16) نیروی محوری ایجاد شده در کوله شماره یک…. 88

نمودار (4-17) لنگر خمشی ایجاد شده در کوله شماره دو 88

نمودار (4-18) نیروی برشی ایجاد شده در کوله شماره دو 89

نمودار (4-19) نیروی محوری ایجاد شده در کوله شماره دو 89

نمودار (4-20) نیروی محوری ایجاد شده در پایه شماره یک…. 90

نمودار (4-21) نیروی برشی ایجاد شده در پایه شماره یک…. 91

نمودار (4-22) لنگر خمشی ایجاد شده در پایه شماره یک…. 91

نمودار (4-23) نیروی محوری ایجاد شده در پایه شماره دو 92

نمودار (4-24) نیروی برشی ایجاد شده در پایه شماره دو 92

نمودار (4-25) لنگر خمشی ایجاد شده در پایه شماره دو 93

نمودار (4-26) نیروی محوری ایجاد شده در پایه شماره سه. 93

نمودار (4-27) نیروی برشی ایجاد شده در پایه شماره سه. 94

نمودار (4-28) لنگر خمشی ایجاد شده در پایه شماره سه. 94

نمودار (4-29) تغییر مکان عرضی عرشه تحت بار لرزه ای در راستای X……………………………………. …98

نمودار (4-30) تغییر مکان طولی عرشه تحت بار لرزه ای در راستای X………………………………………… 98

نمودار (4-31) تغییر مکان قائم عرشه تحت بار لرزه ای در راستای X…………………………………………… 98

نمودار (4-32) تغییر مکان عرضی عرشه تحت بار لرزه ای در راستای Y………………………………………. 99

نمودار (4-33) تغییر مکان طولی عرشه تحت بار لرزه ای در راستای Y………………………………………… 99

نمودار (4-34) تغییر مکان قائم عرشه تحت بار لرزه ای در راستای Y…………………………………………. 100

نمودار (4-35) نسبت ظرفیت به تقاضا لنگر خمشی پایه های موجود در کوله شماره یک…. 106

نمودار (4-36) نسبت ظرفیت به تقاضا نیروی محوری پایه های موجود در کوله شماره یک…. 107

نمودار (4-37) نسبت ظرفیت به تقاضا لنگرخمشی پایه های موجود در سرستون شماره یک…. 107

نمودار (4-38) نسبت ظرفیت به تقاضا نیروی محوری پایه های موجود در سرستون شماره یک…. 108

نمودار (4-39) نسبت ظرفیت به تقاضا لنگرخمشی پایه های موجود در سرستون شماره دو 109

نمودار (4-40) نسبت ظرفیت به تقاضا نیروی محوری پایه های موجود در سرستون شماره دو 109

نمودار (4-41) نسبت ظرفیت به تقاضا لنگرخمشی پایه های موجود در سرستون شماره سه. 110

نمودار (4-42) نسبت ظرفیت به تقاضا نیروی محوری پایه های موجود در سرستون شماره سه. 111

نمودار (4-43) نسبت ظرفیت به تقاضا لنگر خمشی پایه های موجود در کوله شماره دو 112

نمودار (4-44) نسبت ظرفیت به تقاضا نیروی محوری پایه های موجود در کوله شماره دو 112

نمودار (4-45) نسبت ظرفیت به تقاضا تغییرمکان عرضی  پایه ها 113

نمودار (4-46) نسبت ظرفیت به تقاضا تغییرمکان طولی پایه ها 114

نمودار (4-47) روند تعیین نسبت C/D برای مهار آرماتورهای طولی……………………………………………. 119

نمودار (4-48) روند تعيين نسبت ظرفيت به تقاضا برای وصله آرماتورهای طولی………………………. 121

 

فهرست جداول

عنوان                                                                                                                          صفحه

جدول (2-1) انواع حالت سطوح عملكرد در پل ها………………………………………………………………………….. 32

جدول (4-1) نام و فاصله گسل ها از ساختگاه پل…………………………………………………………………………… 92

جدول (4-2) پريودهاي نوسان و سهم ارتعاش آنها تغييرمکان هاي ناشي از بار زلزله………………….. 92

جدول (4-3) مقادير ظرفیت لرزه ای نیرو و لنگر برای پايه های پل……………………………………………… 96

جدول (4-4) مقادیر تقاضا نیرو و لنگر پایه های پل……………………………………………………………………. ..102

جدول (4-5) نسبت ظرفیت به تقاضا نیروی محوری و لنگر خمشی ستون ها………………………….. 103

جدول (4-6) نسبت ظرفیت به تقاضا تغییر مکان ستون ها………………………………………………………… 104

جدول (4-7) عوامل موثر در تعيين لزوم بهسازي يا جايگزين كردن پل………………………………….. 127

 

فهرست پیوست

عنوان                                                                                                      صفحه

نمودار (پ-1) نیروی محوری ایجاد شده در پایه شماره چهار Kgf 145

نمودار (پ-2) نیروی برشی ایجاد شده در پایه شماره چهار  Kgf 145

نمودار (پ-3) لنگر خمشی ایجاد شده در پایه شماره چهار Kgf-m.. 146

نمودار (پ-4) نیروی محوری ایجاد شده در پایه شماره پنج Kgf 146

نمودار (پ-5) نیروی برشی ایجاد شده در پایه شماره پنج Kgf 147

نمودار (پ-6) لنگر خمشی ایجاد شده در پایه شماره پنج Kgf-m.. 147

نمودار (پ-7) نیروی محوری ایجاد شده در پایه شماره شش Kgf 148

نمودار (پ-8) نیروی برشی ایجاد شده در پایه شماره شش Kgf 148

نمودار (پ-9) لنگر خمشی ایجاد شده در پایه شماره شش Kgf-m.. 149

نمودار (پ-10) نیروی محوری ایجاد شده در پایه شماره هفت Kgf 149

نمودار (پ-11) نیروی برشی ایجاد شده در پایه شماره هفت Kgf 150

نمودار (پ-12) لنگر خمشی ایجاد شده در پایه شماره هفت Kgf-m.. 150

نمودار (پ-13) نیروی محوری ایجاد شده در پایه شماره هشت Kgf 151

نمودار (پ-14) نیروی برشی ایجاد شده در پایه شماره هشت Kgf 151

نمودار (پ-15) لنگر خمشی ایجاد شده در پایه شماره هشت Kgf-m.. 152

نمودار (پ-16) نیروی محوری ایجاد شده در پایه شماره نه Kgf 152

نمودار (پ-17) نیروی برشی ایجاد شده در پایه شماره نه Kgf 153

نمودار (پ-18) لنگر خمشی ایجاد شده در پایه شماره نه Kgf-m.. 153

متن کامل پایان نامه در لینک زیر:

aroow-down-thesis-8

 دانلود متن کامل پایان نامه رشته عمران با فرمت ورد :مطالعه بهسازی لرزه ای پل های بزرگراهی، مطالعه موردی پل شهید حقانی تهران

Related posts:

این نوشته در دسته‌بندی نشده ارسال و برچسب شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.