جناب آقای دکتر محسن ابوطالبی اصفهانی
جناب آقای دکتر مرتضی رئیسی دهکردی
جناب آقای مهندس ‌بهزاد کیانی
و …

فهرست مطالب
عنوان صفحه
چکیده1
فصل اول “مطالعه انواع پلها و سیستمهای انتقال‌بار در آنها ”
1-1 مقدمه 5
1-2 تاریخچه پل 5
1-2-1 تعریف پل 6
1-2-2 پل و نخستین نمونه‌های آن 7
1-2-3 قدیمی ترین پل جهان در دزفول9
1-2-4- طبقه بندی پلها11
1-2-5- انواع پلها12
1-3- عبورگاه41
1-3-1-مقدمه41
1-4- فرم های سازه ای43
1-4-1- عبورگاه‌های تیری43
1-4-2- عبورگاه‌های شبکه‌ای43
1-4-3- عبورگاه‌های صفحه‌ای یا دال45
1-4-4- عبورگاه‌های دال و تیر47
1-4-5- عبورگاه‌های مجوف (توخالی)50
1-5 تحلیل تیرهای ممتد55
1-5-1- مقدمه55
1-5-2- انواع سازه ها55
1-6- عبور‌گاه‌های صفحه‌ای – تحلیل شبکه57
1-6-1- مقدمه57
1-6-2- انواع سازه ها58
1-7- عبورگاه‌های دال و تیر – تحلیل شبکه 59
1-7-1- مقدمه59
1-7-2- انواع سازه ها59
1-7-3- عملکرد سازه ای60
1-8- عبور‌گاه‌های مجوف، تحلیل شبکه “انعطاف پذیر برشی”61
1-8-1- مقدمه61
1-8-2- انواع سازه‌ای62
1-8-3- حصیری شبکه62
1-8-4- فرمهای عملکرد سازه ای63
1-8-4-1- خمش طولی63
1-9- عبور‌گاه‌های پل کلید پرشی64
1-9-1- مقدمه64
1-9-2- عملکرد سازه‌ای64
فصل دوم “گردآوری تحقیقات در مورد اثر زلزله در پلها “
2-1- مقدمه67
2-2- بررسی اثر مؤلفه قائم زلزله و انعطاف‌پذیری پی در آسیب‌پذیری پل‌های بتنی68
2-3- بررسی اثر طول نشیمنگاهها در طراحی لرزه‌ای پلها:70
2-4- طراحی و مقاوم سازی پلها:71
2-5- معرفی مدل پل74
2-6- شرح تجهیزات مستهلک کننده انرژی75
2-7- مشخصات زلزله‌های ورودی77
2-8- ارزیابی آسیب پذیری77
2-9- نتایج حاصل از افزودن میراگر فلزی جاری شونده:78
2-10- نتایج حاصل از افزودن میراگر ویسکوز:80
2-11- نتایج حاصل از افزودن جداساز سربی- لاستیکی82
2-12- جمع بندی و نتیجه گیری کلی83
2-13- مقایسه عملکرد نئوپرن با جداگر لرزه ای LRB 84
2-14-انواع خرابیها 91
فصل سوم “بررسی بارگذاری ترافیکی و لرزه‌ای پلها”
3-1 آیین نامه ایران123
3-1-1 بارگذاری پلها123
3-1-1-1 مقدمه123
3-1-1-2 بارگذاری پلها بر اساس ضوابط آیین نامه‌ی ایران124
3-1-2- اثرات ضربه (ضریب بار) 127
3-1-3- اثر ترمز128
3-1-4- نیروی گریز از مرکز128
3-1-5- بارهای پیاده رو129
3-1-6- بار باد 129
3-1-7- نیروهای ناشی از حرارت130
3-1-8- نیروی ناشی از جریان آب بر پایه ها131
3-2- بارگذاری زلزله‌ی پلها براساس آیین نامه‌ی ایران (آیین نامه‌ی پلهای شوسه و راه آهن در برابر زلزله131
3-3 – روش تحلیل استاتیکی معادل براساس آیین نامه‌ی زلزله‌ی پلهای ایران132
3-4 آیین نامه بارگذاری ایران و فرانسه134
3-4-1- آیین نامه بارگذاری ایران 135
3-4-2- بارگذاری 137
3-5 مسائل متفرقه طراحی146
3-5-1- عرض خط عبور146
3-5-2- نیروی ترمز146
3-5-3- بارگذاری پیاده رو146
3-5-4- بارهای وارد بر جان پناه یا نرده پل147
3-5-4- نیروی باد148
3-5-5- نیروهای حاصل از زمین لرزه148
3-5-6- نیروهای گریز از مرکز149
3-5-7- نیروهای برخورد149
3-5-8- رانش خاک ها149
3-5-9- نیروهای حاصل از انبساط و انقباض حرارت150
3-6- ترکیب‌های بارگذاری و تنش‌ها و خستگیهای مجاز محاسباتی در پلهای جاده150
3-6-1- ترکیب‌های بارگذاری150
3-6-2- تنشهای مجاز151
3-7- مقایسه بارگذاری آیین نامه ایران و آشو157
3-8 پایه‌های کناری وزنه‌ای و دیوار برگشت از بتون مسلح164
3-8-1- محاسبه پایه وزنه‌ای کناری و دیوار برگشت از بتن مسلح165
3-9- پایه‌های کناری از بتن مسلح و دیوار برگشت از بتن مسلح170
3-10- پایه کناری نامرئی171
3-11- پایه‌های کناری به وسیله شمع کوبی173
فصل چهارم ” مدل سازی یک پل دو دهانه با سیستمهای مختلف انتقال بار در نرم افزار مناسب( 2000 SAP ) “
4-1 معرفی مدل پل187
4-2فرضیات189
4-2-1مدل طراحی شد190
4-2-2بارگذاری صورت پذیرفته191
4-2-3موارد در نظر گرفته شده و صرفنظر شده برای بارگذاری و دیگر موارد در این مدل191
4-3مدل سازی192
4-3-1نوع برنامه192
4-3-2موارد اعمال شده در مدل193
4-4مدل های طراحی شده194
فصل پنجم “مقایسه سیستم‌های مختلف انتقال بار در مقابل بارهای زلزله بر یک پل دو دهانه بتنی “
5-1مقدمه196
5-2 مقایسات196
5-3 فرضیات197
5-4ارائه و بررسی مدل های طراحی شده در محیط SAPبا تکیه گاه گیردار و نتیجه گیری198
فصل ششم ” مقایسه نتایج مدل سازی “
6-1مقدمه203
6-2ارائه کل مدل های طراحی شده (شش حالت)204
6-3 مقایسه بین دوحالت 211
6-3-1- بدون تغییر در ابعاد شاهتیر211
6-3-2-تغییر در ابعاد شاهتیر،ارتفاع تیر به 1.5 m افزایش یافته212
6-3-3- بدون تغییر در فواصل تیرکها213
6-3-4- تغییر در فواصل تیرکها214
فصل هفتم ” تجزیه و تحلیل اطلاعات حاصل از مدل سازی “
7-1 ایستایی خود سازه پل در برابر نیروهای وارده218
7-2 ارائه بهترین سیستم انتقال بار در زمان بهر ه برداری 218
7-3 ارائه بهترین نوع تکیه گاه در اتصال بین عرشه و پایه های پل219
7-4 ارائه بهترین نوع سیستم پل های ارئه شده در این تحقیق از لحاظ علمی و اجرائی219
7-5ارائه بهترین نوع سیستم در مقایسات بین دو مدل تغییر در ابعاد شاهتیر،تغییر در فواصل تیرکها220
منابع221
فهرست شکل‌ها
عنوان صفحه
شکل (1-1) پل بریتانیا42
شکل (1-2) جزئیات پل بریتانیا42
شکل (1-3) : عبورگاه از نوع تیری تحت اثر خمش و پیچش بدون تغییر شکل سطح مقطع43
شکل (1-4) : پل عابر پیاده نروی از نوع عبورگاه تیری، مهندس طراح آن دکتر آس جکوبسن و آرشیتکت آن جوناس‌ها آن شوس بودند.44
شکل (1-5) پخش بار در عبورگاه شبکه‌ای توسط خمش و پیچش اعضای44
شکل (1-6) پخش بار در عبورگاه توسط خمش و پیچش در دو جهت46
شکل (1-7) :‌عبورگاه دال: پل وسترن بانک، شفلید1969، طرح توسط شرکت او آروپ و شرکاء، لندن46
شکل (1-8) : عبورگاه دال (الف) توپر، (ب) مرکب متشکل از تیرهای پیش ساخته و بتن درجا (ج) حفره‌ای (د) حفره‌ای متشکل از نیروهای قوطی پیش ساخته پس تنیده به صورت عرضی.46
شکل (1-9) : تغییر شکل نسبی تیرهای طولی، در عبورگاه با زائده برشی که با پیچش تیرها مقاوم می‌شود.47
شکل (1-10) پل تامسن، استرالیا (1964) عبورگاه دال و تیر48
شکل (1-11)49
شکل (1-12) : عبورگاه‌ با تیرهای طولی فاصله دار : الف)دال بتنی ب) دال فولادی تقویت شده49
شکل (1-13) :‌تغییر شکل غیریکنواخت چند موجی متشکل از تیرهای طولی فاصله دار50
شکل (1-14) : پل نوردرلبی، هامبورگ 1962، عبورگاه از نوع ترکه‌ای متشکل از تیرهای فولادی حمال I و قوطی51
شکل (1-15) : پل ارسکین، گلاسکو (1961). عبورگاه ترکه‌ای متشکل از تیرهای حمال فولادی قوطی52
شکل (1-16) : پل وستوی 6، لندن1970، عبورگاه چند خانه متشکل از تیرهای طولی متصل به هم53
شکل (1-17) : تغییر شکل حفره‌ها در عبورگاه‌های چند خانه‌ای (چند حفره‌ای)53
شکل (18-1) : پل اوسترشلد هلند 196554
شکل (1-19) :‌پلهای معین استاتیکی (الف) معین در ارتباط با خمش و پیچش (ب) معین برای خمش فقط (ج) چند دهانه ساده معین خمشی (د) چند دهانه یکسره نامعین56
شکل (1-20) ‌مثالهای بیشتری از درجه معین خمشی پلها (الف) معین (ب) نامعین57
شکل (1-21) عبور‌گاه‌های صفحه‌ای (الف) توپر (ب) حفره‌ای (ج) توپر مرکب (د) حفره‌ای مرکب (مجوف)59
شکل (1-22) انواع عبور‌گاه‌های دال و تیر (الف) تیرهای طولی چسبیده به هم (ب) تیرهای طولی I شکل با فاصله (ج) تیرهای طولی قوطی با فاصله (د) شطرنجی60
شکل (1-23) ‌عملکرد عبور‌گاه دال و تیر در (الف)خمشی طولی به عنوان بال تیرهای T شکل و (ب) خمشی عرضی همانند یک تیر یکسره61
شکل (1-24) عبور‌گاه‌های حفره‌ای62
شکل (1-25) عبور‌گاه با کلید برشی64
شکل (1-26) پخش عرضی بار توسط برش قائم و مقاومت آن به وسیله پیچش تیر65
شکل (1-27) جزئی از تیر یک عبور‌گاه با کلید برشی65
شکل 2-1 کلید برشی بتنی در محدوده رفتار غیر خطی پیشنهاد شده توسط S. Megally (الف)، منحنی 73
شکل 2-2 نمای شماتیک از پلهای رایج و نحوه مقاوم سازی پیشنهادی73
شکل 2-3 مدل سه بعدی پل در نرم افزار Sap200075
شکل 2-4 منحنیهای هیسترزیس آزمایش شده میراگر فلزی جاری شونده76
شکل 2-5- (الف) نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک در پایه میانی(ب)77
شکل 2-6- منحنی هیسترزیس میراگر فلزی در زلزله کوبه(طرح (الف)، زلزله طبس(ب)79
شکل 2-7- تاریخچه زمانی تغییر مکان پایه میانی در حالت بدون میراگر و با میراگر در زلزله کوبه(طرح)79
شکل 2-8- تاریخچه زمانی نیرو انتقال یافته از عرشه به پایه در زلزله کوبه79
شکل 2-9- منحنی هیسترزیس میراگر ویسکوز در زلزله کوبه(طرح (الف)، زلزله طبس(ب)81
شکل 2-10- تاریخچه زمانی نیرو انتقال یافته از عرشه به پایه در زلزله کوبه81
شکل 2-11- منحنی هیسترزیس جداساز سربی- لاستیکی در زلزله کوبه(طرح (الف)، زلزله طبس(ب)82
شکل 2-12- تاریخچه زمانی نیرو انتقال یافته از عرشه به پایه در زلزله کوبه83
شکل 2-13- تاریخچه زمانی تغییر مکان نسبی عرشه نسبت به پایه در زلزله طبس83
شکل 2-14) قطع پیوستگی آرماتور دورپیچ در ناحیه تشکیل مفصل خمیری در پای ستون‌های پل‌86
شکل 2-15) وصله آرماتور طولی در ناحیه تشکیل مفصل خمیری در پای ستون‌های پل‌87
شکل 2-16) عدم تامین طول لازم برای نشیمن تیرهای بتن مسلح پیش ساخته عرشه پل‌88
شکل 2-17) عمل آوری نامناسب بتن عرشه و ایجاد ترک‌های انقباضی‌89
شکل 2-18) اجرای نامناسب درزهای انبساط‌89
شکل 2-19) اجرای نامناسب نرده های پل‌90
شکل 3-1: وزن و ابعاد کامیون بر اساس آیین نامه‌ی ایران125
شکل 3-2: بار معادل در آئین‌نامه ایران125
شکل 3-3: ابعاد یک تانک استاندارد در بارگذاری پل126
شکل 3-4 : ابعاد و نیروهای محور چرخ تریلی تانک بر در بارگذاری پل127
شکل 3-5 موقعیت کامیون 45 تنی برای لنگر حداکثر و برای36/11 متر138
شکل 3-6 موقعیت کامیون 45 تنی برای لنگر حداکثر و برای 36/11 <L متر138
شکل 3-7 موقعیت کامیون 45 تنی برای برش حداکثر138
شکل 3-8 موقعیت باریکنواخت بعلاوه بار منفرد برای لنگر حداکثر139
شکل 3-9 موقعیت بار یکنواخت بعلاوه بار منفرد برای برش حداکثر139
شکل 3-10 موقعیت تانک ارتشی برای لنگر حداکثر140
شکل 3-11 موقعیت تانک ارتشی برای برش حداکثر140
شکل 3-12 پل مرکب بتنی به دهانه 20 متر143
شکل3-13147
شکل 3-14159
شکل 3-15160
شکل 3-16161
شکل 3-17161
شکل 3-18162
شکل 3-19163
شکل 3-20164
شکل 3-21165
شکل 3-22166
شکل 3-23166
شکل 3-24167
شکل 3-25168
شکل 3-26170
شکل 3-27170
شکل 3-28170
شکل 3-29171
شکل 3-30171
شکل 3-31171
شکل 3-32172
شکل 3-33173
شکل 3-34174
شکل 3-35175
شکل 3-36176
شکل 3-37177
شکل 3-38177
شکل 3-39178
شکل 3-40179
شکل 3-41179
شکل 3-44180
شکل 3-45180
شکل 3-46181
شکل 3-47181
شکل 3-48182

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

شکل 3-49182
شکل 3-50 پایه پل پیش تنیده قافلانکوه183
شکل 3-51184
شکل 3-52 رفتار کاهنده‌ی یک تیر ـ ستون بتونی184
شکل 4-1 مدل سه بعدی پل در نرم افزار Sap2000188
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 3-1: ضریب کاهش نیروهای داخلی به علت عدم همزمانی بارها
جدول 3-2 : اختلاف دما در سطح فوقانی و تحتانی عرشه‌ی پل بر حسب درجه سانتیگراد
جدول 3-3 : ضریب رفتار پل (R)

چکیده
پلها به عنوان عناصر کلیدی مسیرهای ارتباطی و بزرگراهها درون شهری و برون شهری تلقی میشوند و به علت ظرافت ساختار سیستم‌های سازه‌ای و اجرای پر هزینه آنها هستند نسبت به سایر عناصر راه از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هستند در طراحی پلها، دهانه‌های کوتاه و متوسط بتن آرمه و فولادی براساس آیین نامه‌های طراحی (نشریه 395 برای طراحی پلهای فلزی و نشریه 389برای پلهای بتن آرمه) برای عبور گاه چهار سیستم سازه‌ای (یک عنصری، دو عنصری، سه عنصری و چهار عنصری) در نظر میگیرند که این عبور گاهها با اتصالات ثابت(مفصلی) و انبساطی(غلتکی)با پایه‌های پل ارتباط برقرار می‌کنند که میتوان از ضعف بزرگ این نوع تکیه گاهاً با توجه به بارهامخصوصا” بارهای غالب زلزله نام برد که برای غلبه پیدا کردن بر این ضعف طراحی از تکیه گاه گیردار میشود برای اتصال بین عبور گاهها و پایه‌های پل استفاده نمود که در این پایان نامه یک پل دو دهانه بتن آرمه در نظر گرفت سپس برای انواع تکیه گاهها (مفصلی،غلتکی و گیردار ) برای سه سیستم سازه‌ای (یک عنصری،دو عنصری و سه عنصری) مدل نموده و بارهای قابل تحمل را مخصوصا” بارزلزله وارد نمود سپس از نتایج آن در کارهای عملی ( پلهای ارتباطی در سطح درون شهر و برون شهرها ) مورد استفاده قرار داد در آیین نامه های طراحی پلهای بتنی ایران (نشریه 389)طراحی دو نوع تکیه گاه (مفصلی – غلتکی) دیده میشود و لازم است تکیه گاهها در مقابل واکنشهای تکیه گاهی مقاومت نموده و در ضمن هیچ گونه ممانعتی در مقابل تغییر مکانها و دورانهای طولی پل ایجاد ننماید زیرا هرگونه ممانعت در مقابل چرخش و تغییر مکان باعث ایجاد نیروها و لنگر های داخلی در عبور گاه و پایه پل خواهد شد که میتوان یکی از ضعفهای اینگونه تکیه گاهها دانست همچنین یکی دیگر از ضعفها که بحث اصلی این تحقیق میباشد مقابله با نیروهای فاجعه آمیز زلزله در ایران میباشد که میتوان از لغزش شاهتیرها عبور گاه در روی پایه های پل در این تکیه گاهها نام برد ضمنا” با عنایت به اینکه نیروهای زلزله در سه جهت (دو جهت افقی ویک جهت عمودی) بر سازه های احداث شده وارد میگردد و بدلیل وارد شدن این نیروها آنهم در سه جهت برپلهای بتن آرمه با تکیه گاههای اشاره شده را ضعف بزرگی بر عملکرد لرزه ای اینگونه پلها دانست لذا برخود واجب دانستیم سیستمهای مختلف انتقال بار مخصوصا” بارهای لرزه ای در پلهای بتن آرمه را مدل نماییم سپس بتوان از نتایج استخراج شده در جهت بهسازی لرزه ای پلها استفاده بهینه نمود انجام این تحقیق میتواند تصویر کلی از وضعیت آسبب پذیری اینگونه پلها (مفصلی- غلتکی)که در گذشته و حال در کشور احداث شده اند ارائه نماییم و احداث پلها با تکیه گاهای گیردار بدلیل عملکرد بهتر لرزه ای و اقتصادی راپیشنهاد میدهیم.
سالیان میباشد که در ایران بر اساس آیین نامه طراحی پلها(نشریه 395 برای طراحی پلهای فلزی و نشریه 389برای پلهای بتن آرمه)پلهای درون شهری و برون شهری در شرکتهای مشاور در حال طراحی و توسط شرکتهای پیمانکاری با رتبه خاص در حال احداث بوده و است وتاکنون تحقیقات و بررسیهای فراوان از اثر زلزله برپلها از جمله بررسی اثرات تخریبی زلزله برپل و راه‌های جلوگیری از این آسیبها،اثر مولفه قائم زلزله بر روی پایه پلها، بررسی اثرات زلزله‌های نزدیک گسل برروی سازه‌های مهندسی ساز همچون پل،بررسی تاثیر جهت بارگذاری زلزله در پاسخ پلهای مورب و نهایتا” بررسی اثر طول نشیمنگاهها در طراحی لرزه‌ای پلها صورت پذیرفته ولی تا کنون هیچگونه تحقیقی در مورد مقایسه سیتمهای مختلف انتقال بار در پلها در مقابل بارهای زلزله وارد برپل در یک پل دو دهانه انجام نپذیرفته که ما در این تحقیق به این موضوع میپردازیم پلهای دو دهانه یکی از رایج ترین نوع پلها به شمار می‌رود. در مهندسی راه یکی از هزینه‌های سنگین ابنیه فنی، مخصوصاٌ پلها است. از طرف دیگر سازه پلها در مقابل زلزله آسیب پذیر بوده و در صورتی که در یک مسیر پلی خراب شود عبور و مرور در مسیر مختل شده و می‌دانیم در این حالت دسترسی به مناطق زلزله زده از اهمیت ویژه برخودار است پس پایداری و قابلیت بهره برداری بعد از زلزله خیلی مهم است. قتعاٌ انتخاب سیستم پل در بقای یک پل موثر است. بدین ترتیب بر آن شدیم که در مورد عملکرد پلها در مقابل زلزله برای پلهای بتن آرمه دو دهانه، مطالعاتی را صورت دهیم. جنبه نوآوری و جدید بودن این تحقیق را میتوان به این صورت بیان نمودکه در پل سازی به دلیل سهولت اجراء عمدتاٌ از پل‌های با اتصالات ساده و تیر و دال استفاده می‌کنند در این تحقیق علاوه بر در نظر داشتن جنبه‌های اقتصادی در خصوص عملکرد سیستمهای انتقال بار در پلها و پایداری آنها در مقابل نیروهای زلزله مطالعات مکفی انجام خواهد شد که نتیجه اطلاعات مفیدی را در اختیار طراحان قرار می‌دهد.
با عنایت به اصول فوق، در این قسمت خلاصه ای از فصول مختلف این پژوهش را ذکر کرده تا در نظر خواننده اصول کلی شکل گیرد. فصل اول این سمینار به بررسی و مطالعه انواع پلها با توجه به تقسیم بندیهای موجود پرداخته سپس بررسی اجماعی از سیستم های انتقال بار در آنهاخواهیم داشت تا کلیات انتقال بار در این پلها بطور اکمل متوجه شویم. در فصل دوم می آییم تحقیقات انجام شده را در مورد اثر مهلک بار زلزله بر این سازه های حساس ارتباطی بررسی مینماییم. فصل سوم اختصاص به بررسی جامع بارگذاری ترافیکی باعنایت به آیین نامه ایران برای بارگذاری پلهاو بار گذاری لرزه ای با توجه به آیین نامه ایران برای بارگذاری پلها میباشد. فصل چهارم اختصاص به مدل سازی یک پل دو دهانه با سیستمها مختلف انتقال بار(یک عنصری،دوعنصری و سه عنصری) در نرم افزار مناسب ( برنامه2000SAP). فصل پنجم اختصاص دارد به مقایسه سیستم های مختلف انتقال بار در مقابل بارهای زلزله بر یک پل دو دهانه بتنی، فصل فصل ششم این سمینار که در واقع منعکس کننده نتایج انجام شده برای بدست آوردن نحوه عملکرد این نمونه پل بعنوان پایه این تحقیق در انواع تکیه گاهها دارد و نهایتاً فصل هفتم اختصاص تجزیه و تحلیل اطلاعات حاصل از این نمونه مدلسازی دارد.
فصل اول این سمینار به بررسی و مطالعه انواع پلها با توجه به تقسیم بندیهای موجود پرداخته سپس بررسی اجماعی از سیستم های انتقال بار در آنهاخواهیم داشت تا کلیات انتقال بار در این پلها بطور اکمل متوجه شویم. در فصل دوم می آییم تحقیقات انجام شده را در مورد اثر مهلک بار زلزله بر این سازه های حساس ارتباطی بررسی مینماییم. فصل سوم اختصاص به بررسی جامع بارگذاری ترافیکی باعنایت به آیین نامه ایران برای بارگذاری پلهاو بار گذاری لرزه ای با توجه به آیین نامه ایران برای بارگذاری پلهامیباشد. فصل چهارم اختصاص دارد به مقایسه سیستم های مختلف انتقال بار در مقابل بارهای زلزله بر یک پل دو دهانه بتنی، فصل پنجم اختصاص به مدل سازی یک پل دو دهانه با سیستمها مختلف انتقال بار(یک عنصری،دوعنصری و سه عنصری) در نرم افزار مناسب ( برنامه 2000SAP)، فصل ششم این سمینار که در واقع منعکس کننده نتایج انجام شده برای بدست آوردن نحوه عملکرد این نمونه پل بعنوان پایه این تحقیق در انواع تکیه گاهها دارد و نهایتا” فصل هفتم اختصاص تجزیه و تحلیل اطلاعات حاصل از این نمونه مدلسازی دارد
کلید واژه‌ها: پل، تکیه گاه، زلزله، انتقال بار، عملکرد سازه‌ای، عبورگاه، دهانه، بتن آرمه

فصل اول
“مطالعه انواع پلها و سیستمهای انتقال‌بار در آنها”
1-1 مقدمه
پل سازی، تاریخچه‌ای بیش و کم به اندازه راه سازی دارد. کاوش‌های باستان شناسان گواه از آن دارد که نخستین پل‌ها ساده و کم دوام اما کارآمد برای برقراری روابط بین جوامع نخستین بشری بوده است. هم چنان که پل سازی رو به تکامل نهاد، برقراری روابط نیز آسان تر شد. بر این اساس ایرانیان نیز که از پیشگامان عرصه ساخت و ساز بناهای ابتدایی تا شکوهمند بودند، در پل سازی توانمندی‌های قابلی را پیش روی جهانیان گذاشتند.
امروزه توسعه انواع عبورگاه‌های پل نسبت به هر زمان دیگر (از شروع انقلاب صنعتی) پیشرفت چشمگیری را نشان می‌دهد. هر چند که طرحهای موفقی، همچون پل بریتانیا ساخت رابرات استفنسون، اندک هستند؛ اما به طور کلی تنوع محلهای مختلف احداث پل، رقابت شدیدی را در به‌ کارگیری نبوغ مهندسین برای طرح فرمهای سازه‌ای جدیدتر و مصالح بهتر ایجاد نموده است.
در این فصل انواع مختلف اصلی عبورگاه‌های پل که در حال حاضر مورد استفاده قرار می‌گیرند بررسی و سپس طبقه‌بندی می‌شوند و همچنین به روشهای تحلیلی عبورگاه‌ها در فصلهای بعدی مورد بحث قرار خواهند گرفت، اشاره‌ای می‌شود.

1-2 تاریخچه پل:
ایجاد گذرگاهها وپلها برای عبور از دره‌ها و رودخانه ها از قدیمی ترین فعالیتهای بشر است. پلهای قدیمی معمولا از مصالح موجود در طبیعت مثل چوب و سنگ والیاف گیاهی به صورت معلق یا با تیرهای حمال ساخته شده اند.پلهای معلق از کابلهایی از جنس الیاف گیاهی که از دو طرف به تخته سنگها و درختها بسته شده و پلهای با تیر حمال از تیرهای چوبی که روی آنها با مصالح سنگی پوشیده می‌شد، ساخته شده‌اند.
ساخت پلهای سنگی به دوران قبل از رومیها بر می‌گردد که در خاور میانه و چین پلهای زیادی بدین شکل برپا شده است. در اروپا نیز اولین پلهای طاقی را 800 سال قبل از میلاد مسیح، برای عبور از رودخانه‌ها از جنس مصالح سنگی ساخته اند. اغلب پلهای ساخته شده توسط رومیها از طاقهای سنگی دایره شکل با پایه‌های ضخیم تشکیل یافته است. در ایران نیز ساختن پلهای کوچک وبزرگ از زمانهای بسیار قدیم رواج داشته و پلهایی نظیر سی و سه پل، پل خواجو و پل کرخه بیش از 400 سال عمر دارند.
از قرن یازدهم به بعد روشهای ساختن پلها پیشرفت قابل توجهی نمود و به تدریج استفاده از دستگاههای فشاری از مصالح سنگی و آجر با ملاتهای مختلف و دستگاههای خمشی از چوب متداول گردیده و تا اوایل قرن بیستم ادامه یافت. شروع قرن بیستم همراه با استفاده وسیع از پلهای فلزی و سپس پلهای بتن مسلح می‌باشد.
از اوایل قرن نوزدهم ساخت پلهای معلق، قوسی یا با تیر حمال از آهن آغاز شد. اولین پل معلق از آهن در سال 1796 به دهانه 21 متر در آمریکا ساخته شد، همچنین در سال 1850 یکی از مهمترین پلهای با تیر حمال از جنس آهن متشکل از دو دهانه 140 متر و دو دهانه 70 متری در انگلستان ساخته شد.
طویل ترین پل معلق به طول تقریبی 7 کیلومتر در سانفرانسیسکو ساخته و بزرگترین دهانه معلق به طول تقریبی 1400 متر در انگلیس (روی رودخانه هامبر) طراحی شده اند. در سالهای اخیر طرح پلهای ترکه‌ای فلزی (با کابل مستقیم) نیز برای دهانه‌های بزرگ مورد توجه قرار گرفته و بعد از نخستین پل که در سال 1955 به دهانه 183 متر در سوئد ساخته شده، پلهای زیادی اجرا شده است.
در تعریف قدیمی چنین می‌گفتند که پل طاقی است بر روی رودخانه، دره، یا هر نوع گذرگاه که رفت‌و‌آمد را ممکن می‌سازد. اما امروزه در مبحث مدیریت شهری، پل را سازه‌ای برای عبور از موانع فیزیکی قلمداد می‌کنند تا ضمن استفاده از فضا (نه صرفا سطح زمین) بتواند عبورومرور و دسترسی به اماکن را تسهیل کند.

1-2-1 تعریف پل:
پل عبارت از سازه‌ای است که روی یک جریان آب چه در راههای درون شهری جه در راههای برون شهری، بین دو نقطه یک دره در راههای مواصلاتی بین شهرها ساخته می‌شود تا از روی آن آمد و شد انجام شود. در حالی که آبرو عبارت از سازه‌ای است که جهت عبور آبهای سطحی از یک طرف راه به طرف دیگر آن احداث می‌شود. مرزبندی بین این دو اختیاری است اما معمولاً سازه هایی از این قبیل که دهانه آن تا 6 متر است را آبرو و بیشتر از 6 متر را پل می‌نامند

1-2-2 پل و نخستین نمونه‌های آن
طاق و گذرگاهی برای عبور از رودخانه، دره، خندق و سایر عوارض طبیعی را پل می‌گویند.
از این مختصر تعریف پیداست ؛ طاق‌های به هم پیوسته که بر رودخانه برای وصل کردن راه در محل بریده شدن آن توسط موانع طبیعی مانند رودخانه و دره، استوار می‌کرده اند را پل می‌گویند. معبر، جسر و قنطره معانی عربی پل هستند که در منابع تاریخی و ادبی بسیار دیده می‌شوند. از آن میان در تاریخ بیهقی آمده است:
واژه پل در زبان فارسی بر گرفته از پوهل پهلوی (پول) و بارزترین نشانه آن در نام دزفول (دژپول= قلعه نگهدارنده پل) قابل بررسی است.
به لحاظ تاریخی، نخستین پل ها، تیرهای ساده از جنس تخته سنگ یا چند تیر چوبی بود که روی پایه‌های سنگی احداث شده در کنار رودخانه می‌انداختند.
در دهانه‌های بزرگ برآوردن تیرها با استفاده از الیاف، سبب می‌شد تا پل‌ها به صورت معلق در آیند. اما ردپای واقعی تاریخی پل سازی را باید در پل‌های قوسی یک دهانه وپس از تکامل تدریجی آن در پل‌های قوسی چند دهانه روی رودهای عریض جست و جو کرد. در پژوهش‌های باستان شناسی، طاق به مثابه یک سازه در 4000 ق.م در خاورمیانه کاربرد داشته است و ایرانیان از پیشگامان این سازه معماری بوده اند.
شکوفایی مجدد هنر پل سازی در اروپا به قرن دوازدهم میلادی، می‌رسد. از پل‌های معروف این دوره می‌توان از پل طاقی سنگی سه دهانه اویگنان در فرانسه نام برد که طول هر دهانه آن حدود 33 متر است، این پل هنوز پابرجاست. ساخت پل‌های طاقی (قوسی) سنگی تا قرن نوزدهم میلادی ادامه داشت.

پس از ساختن مقاومت کشش چدن، ساخت طاق‌ها و خرپاهای چدنی ویا ترکیبی از چوب و چدن رواج پیدا کرد که این تکامل در پل سازی همزمان بود با ساخت لوکوموتیوهای بخاری و در نتیجه شروع ساخت پل‌های راه آهن.
از مشهوری ترین پل ساز‌های این دوره می‌توان جان رنه، توماس تلفورد و جرج استنفنس را نام برد که فرد اخیر مخترع لوکوموتیو بخاری نیز بود و پل سازی را نیز با ساخت پل‌های راه آهن ادامه می‌داد. اگر اروپاییان بنیان گذار پل‌های طاقی جدید و براساس پل‌های طاقی رومی دانسته شوند، باید اذعان کرد که افتخار ساخت پل‌های خرپایی از جنس چدن و یا از جنس چوب از آن آمریکا ییان است.

1-2-3 قدیمی ترین پل جهان در دزفول
قدیمی ترین پل جهان در دزفول با گذشت بیش از 10 قرن از ساخت آن همچنان سالم و با دوام محل تردد عابرین و خودروهای سواری است.
این پل در سال 260 میلادی به دستور شاپور اول ساسانی توسط 70 هزار اسیر رومی دربند ایرانیان احداث شد و در حالی که بیش از 10 قرن از عمر آن می‌گذرد به عنوان باستانی ترین پل جهان اکنون نیز محل تردد خودروهای سواری دزفول و اندیمشک است. این پل دارای 14 دهانه است و آب رودخانه دز از زیر آن عبور می‌کند.
پل مزبور از سنگ ساروج و آهک بنا شده و در دوران حکومت عضدالدوله دیلمی، صفویان و پهلوی چندین بار بازسازی شده اما پایه‌های پل حکایت از دوران ساسانی دارد.

ورسک
پل ورسک از شاهکارهای مهندسی زمان خویش به حساب می‌آمده است. این پل در زمان حکومت رضاشاه در ایران توسط آلمانها و در طول جنگ جهانی دوم در شهرستان سوادکوه استان مازندران و به رهبری سرمهندس آلمانی خود یعنی دانیال ورسک ساخته شد. این پل راه ارتباطی راه آهن سراسری شمال جنوب بوده که با شگفتی تمام و با ابزار آلات بسیار ساده مانند دینامیت و دریل دستی ساخته شده بود و در ساخت آن از هیچ سازه فلزی استفاده نشده است.
نام این پل و روستا و ایستگاه راه‌آهن نزدیک آن از نام مهندس بوهمی سازنده‌اش گرفته شده است. این پل در دوران جنگ جهانی دوم پل پیروزی نامیده می‌شد.
رضاشاه شخصا برای افتتاح این پل به سوادکوه همان زادگاه خویش آمد و به دستور او سرمهندس آلمانی یعنی ورسک نیز موظف شد تا در هنگام عبور اولین قطار از روی پل زیر پل قرار گرفته تا در صورت تخریب این پل اولین شخص کشته شده از این حادثه خود او باشد.

مشخصات فنی پل ورسک
این بنا از ملات سیمان و شن شسته شده و آجر ساخته شده و در ساختمان آن از آرماتور استفاده نشده است. به بیان دیگر این بنا از ملات غیر مسلح ساخته شده است.
حجم پل ورسک که دارای ?? متر دهانه قوسی و ??? متر ارتفاع از ته دره است، جمعاً ???? مترمکعب است. طول کلی پل ?/?? متر است.هزینه ساخت آن در آن زمان، بالغ بر ? میلیون و ??? هزار تومان بوده است. برای ساخت این پل عظیم چند طرح مبتنی براستفاده از مصالح بنایی که بیشتر مقرون به صرفه بوده، به تصویب رسید. پل ورسک در شمار مهمترین آثار فنی مهندسی راه آهن شمال ایران محسوب می‌شود و شماره ثبت تاریخی ملی آن ???? می‌باشد. ورسک از جمله پل‌های استراتژیک ایران است که توسط مهندسان آلمانی و اتریشیبا تضمین ?? ساله احداث شد.

مکان پل
این پل دردر دره ورسک واقع در ?? کیلومتری جنوب قائمشهر در محور سوادکوه قرار دارد.و راه آهن سراسری تهران ـ شمال را به هم متصل می کند. این پل دوکوه عظیم وسخت گذر عباس آباد را به یکدیگر اتصال می دهد
نام ورسک از نام مهندسی از بوهم آلمان گرفته شده که در ساخت این پل شرکت داشت. نام او شژ|ووسک بود. چون در فارسی این حرف چکی وجود ندارد و تلفظ آن کلمه برای بسیاری سخت بود، بدین نام مشهور گشت.

این مهندس اهل کشور آلمان (بوهم آلمان) بوده و چون در زمان جنگ جهانی دوم این پل ساخته شده و همچنین روابط خوبی میان دو کشور ایران و آلمان در آن زمان برقرار بوده در ساخت این پل بیشتر از مهندسان آلمانی استفاده شده‌است

پل ورسک در شهرستان سوادکوه از نمایی دورتر
قطارهای مسافری تهران-ساری و تهران-گرگان پس از گذشت بیش از ?? سال هر روز ? بار از روی آن می‌گذرد. قطارهای باری و سوختی نیز از روی آن می‌گذرند.

1-2-4- طبقه بندی پلها ( Classification of bridges ):
پل‌ها را از جهات مختلف میتوان طبقه بندی نمود
می توانند بر حسب مصالحی که جهت ساخت آنها به کار می‌رود طبقه بندی شوند نظیر پلها با مصالح بنایی وبتن غیر مسلح، پلها‌ی بتن مسلح( درجا و پیش ساخته)، پلهای پیش تنیده ( پیش کشیده، پس کشیده)، پلهای فولادی، پلهای مرکب فولاد و بتن، پلهای آلمینیومی )مورد استفاده کم) واز نقطه نظر طول دهانه میتوان به پلها با دهانه اصلی بزرگ با طول بیش از 45 متر، پلها با دهانه اصلی متوسط با طول بین 15 تا 45 متر، پلهای کوچک با دهانه 6 الی 15 متر و آبروها با دهانه تا 6 متر همچنین پلها را از نقطه نظر سیتم سازه‌ای میتوان به پلهای صفحه‌ای ( از بتن مسلح)، پلهای تیر و شاهتیر ( فولاد، بتن مسلح، بتن پیش پیشته، ترکیب فولاد و بتن)، پلهای خر پایی، پلهای قوسی(طاقی)، پلهای خرپایی طره ای، پلهای معلق ( با کابل سهمی)، پلها با کابل کشیده (cable-stayed) )پل ترکه ای)، پلهای قابی که این تقسیم بندی برای ما ارزشمند است
گاهی پلها به لحاظ زمان و دوره استفاده از آنها مورد بحث قرار می‌گیرند. ( نظیر پلهای موقت و دایم ) نوع دیگر طبقه بندی ممکن است بر حسب میزان بار قابل تحمل توسط پل باشد که معمولا” توسط سازمانهای مختلف مرسوم است

1-2-5- انواع پلها:
* پل فلزی
* پل بتنی مسطح
* پل بازویی
* پل کابلی
* پل نظامی
* پل معلق
* پل تشریفاتی
* پل سواره‌رو
*
قسمت‌های مختلف پل
از نظر ساخت و اسکلت، پل می‌تواند به قسمتهای زیر تقسیم شود :
1- پی : عبارت از قسمت پایین پل تا جایی که پایه‌ها و یا بدنه شروع می‌شود.
2-قسمت بین پایه و تاوه و سقف پل می‌باشد که مولفه‌های مختلف پل از قبیل دیوارها، پایه‌ها در این قسمت قرار می‌گیرد.
3- قسمت نهایی و بالایی پل ( یعنی سقف و تاوه پل )، که این قسمت ممکن است از چوب، فولاد، بتن و یا بتن فولادی و یا پیش تنیده باشد

انتخاب محل پل ( selection of site for bridge )
انتخاب محل پل از عوامل خیلی مهم در مهندسی پل می‌باشد. در پلهای اصلی هزینه ساختمان راه ممکن است به تنهایی قابل مقایسه با بقیه قسمت‌های راه باشد. بنابراین انتخاب محل پل اگر در قسمتی باشد که پی بر روی بستر سنگی قرار گیرد و یا در عمق کمی به بستر سنگی برسد خیلی مناسب خواهد بود.به این دلیل محل مناسب برای پل در یک مسیر راه معمولاً از نقاط اجباری میسر می‌شود.
پس از انتخاب محل پل باید تحقیقات لازم بر روی پل به لحاظ جمع آوری اطلاعات زمین شناسی وضع طبقات زمین انجام شود تا بتوان نسبت به نوع پل، تعداد دهانه‌ها و ابعاد دهانه تصمیم گرفت و نیز میزان آب عبوری و سایر اطلاعات لازم باید بررسی و تحقیق شود.

طبقه بندی انواع پل ها:
از نظر مصالح:
1.پل های بتن مسلح در جا
2.پل های بتن مسلح پیش ساخته
3.پل های با مصالح بنایی
4.پل های با مصالح بتن غیر مصلح
5.پل های بتن پیش تنیده،پیش کشیده


پاسخ دهید