بررسی رفتار سازه های فضاکار به عنوان عناصر کششی در پایداری پل ها

پل های کابلی یا ترکهای، یکی از انواع رایج پل ها می باشد که وظیفه تحمل وزن عرشه و بارهای وارد بر آن، عمدتاً بر عهده کابل های کششی آن است. از حیث اجرا، عملکرد و نیروهای وارد بر کابل ها در شرایط بهره برداری، همواره این کابل ها در معرض خطر گسیختگی و وارفتگی غیرالاستیک ناشی از افزایش بیش از حد نیروهای وارده قرار دارند. این امر موجب شده است مهندسین به فکر عناصر جدیدی باشند که علاوه بر تامین پایداری پل و تحمل نیروهای کششی وارده، از بروز مشکلات مذکور تا حد قابل توجهای اجتناب شود. سازه های فضاکار به علت عملکرد مناسب در مقابل نیروهای محوری به ویژه نیروهای کششی می تواند گزینه مناسبی جهت کاربرد به عنوان عناصر کششی در پل ها محسوب شود. از آنجایی که پل های کابلی طوری طراحی می گردند که کابل ها همواره به کشش کار کنند، اما نیروها در سازه های فضاکار عمدتاً به صورت نیروهای محوری (کششی و فشاری) است. بنابراین رفتار این دو سازه با یکدیگر متفاوت خواهد بود. لذا در این پژوهش با طرح دو نوع پل با ابعاد و خصوصیات یکسان و عناصر کششی متفاوت به بررسی این موضوع پرداخته و نیروهای وارد بر این عناصر کششی که در مدل اول به صورت کابل های کششی و در مدل دوم به صورت شبکه فضاکار تک لایه با اتصالات مفصلی است، مورد بررسی قرار خواهد گرفت. برای فرمیابی هندسی سازه مشبک فضاکار از نرم افزار Formian 2.0 و برای آنالیز پل ها از نرم افزار SAP2000 به روش اجزای محدود (FEM) استفاده شده است. در نتیجه می توان گفت استفاده از سازه های فضاکار به عنوان عناصر کششی در پل ها منجر به کاهش تغییرمکان عرشه می شود و همچنین در برابر نیروهای ناشی از باد و زلزله عملکرد بهتری نسبت به پل های کابلی دارند.

کلیدواژه ها:

پل های کابلی ، سازه های فضاکار ، نیروهای محوری ، نیروهای کششی و فشاری ، روش اجزای محدود