ارزیابی سیستم‌های متداول سازه‌ای در پل‌های عابر پیاده فلزی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

گروه مهندسی عمران، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

10.22034/tri.2024.397731.3204

چکیده

در این مطالعه، سیستم‌های سازه‌ای پل‌های عابر ارزیابی شده‌اند. سه نوع متداول پل عابر خرپایی، کابلی و قوسی معرفی شده و ظرفیت آنها در برابر بارهای استاتیکی، ارتعاشی با نرم افزار اجزای محدود SAP2000 محاسبه گردید. سپس وزن پل‌ها جهت انتخاب اقتصادی‌ترین گزینه مقایسه ‌شدند. نتایج کلی نشان داد که سیستم‌های سازه‌ای متداول در پل‌های عابر، ظرفیت کافی در برابر بارهای وارده دارند. در مقایسه مشخص شد که به ازای طول دهانه و ارتفاع ثابت پل، سیستم‌ خرپایی نسبت به سایر سیستم‌ها وزن کمتری دارد. به‌طوریکه وزن پل قوسی 7/1 برابر وزن پل خرپایی و وزن پل کابلی 1/2 برابر وزن پل خرپایی بدست آمد. همچنین فرکانس مود اول پل کابلی 33 درصد بیشتر از پل خرپایی و فرکانس مود اول پل قوسی 24 درصد کمتر از فرکانس اول پل خرپایی محاسبه شد. این نتایج نشان می‌دهد پل قوسی کمترین ارتعاش را دارد و این پل، احساس امنیت بیشتری را به عابرین انتقال می‌دهد. مقایسه نتایج تحلیل مودال با فرکانس آسایش پیشنهادی در استاندارد اشتو نشان داد که فقط در پل خرپایی فرکانس محاسباتی با فرکانس آسایش اختلاف زیادی دارد ولی در پل‌های کابلی و قوسی شرایط فرکانس آسایش تامین می‌گردد. براساس نتایج این تحقیق می‌توان با توجه به نوع بار اعمالی به سازه پل مناسب‌ترین سیستم را شناسایی و به کار گرفت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluation of Conventional Structural Systems in Steel Pedestrian Bridges

نویسنده [English]

  • seyed shahab Emamzadeh
Civil Engineering, Kharazmi Univestity, Tehran, Iran
چکیده [English]

In this study, evaluation of structural systems for pedestrian steel bridges will be considered. In this research, three common types of trusses, cable and arch bridges were examined and their capacity against static, dynamic and vibration loads was calculated with SAP software. The weight of the bridges is then compared to select the most economical option. The overall results showed that the structures of the conventional pedestrian bridges have sufficient capacity for static, dynamic and vibratory loads. In comparison, it was found that due to the length of the span and the constant height of the bridge, the truss system weighs less than other systems. The weight of the arch bridge was 1.7 times the weight of the truss bridge and the weight of the cable bridge was 2.1 times the weight of the truss bridge. Also, the frequency of the first mode of the cable bridge was 33% higher than the truss bridge and the frequency of the first mode of the arched bridge was 24% lower than the first frequency of the truss bridge. Comparing the common types of bridges, it was found that truss systems have lower cost and stability index than other systems. In the system of cable structures, the vibrations of the pedestrian bridge are further reduced. In a truss system with the same load, the total weight and therefore the cost of the bridge is minimal. Based on the results of this research, the most appropriate system can be identified and used according to the type of load applied to the bridge structure.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pedestrian bridges
  • Truss bridges
  • Arch Bridge
  • Cable Bridge
  • SAP2000 Software