تخمین عمر خستگی پل های قوسی بنایی راه آهن براساس میزان رشد ترک

پل های قوسی بنایی به عنوان مهمترین زیرساخت های ریلی به تعداد زیادی در شبکه راه آهن کشور موجود هستند. علی رغم اینکه بیش از هشتاد سال از عمر بیشتر آنها گذشته است ، اما نه تنها همچنان در حال سرویس دهی هستند، بلکه در سالهای اخیر نیز تقاضای عبور بارهای ترافیکی بیشتر به شدت افزایش یافته است . بنابراین محاسبه ظرفیت و عمر باقیمانده آنها از اهمیت بسیاری برخوردار است . تحلیل خستگی یکی از روشهای مناسب ارزیابی ظرفیت باقیمانده پل ها است که برخلاف سایر روشهای موجود توانایی تخمین عمر مفید سازهها را نیز دارد. بنابراین هدف از پژوهش حاضر بررسی یک پل قوسی بنایی چند دهانه راهآهن جهت تحلیل خستگی براساس تئوری مکانیک شکست و رشد ترک است . در گام نخست مدل عددی با استفاده از نرم افزار انسیس تهیه شده و به منظور بهنگام کردن مدل، بازشدگی عرضی دهانه ترک بعنوان معیار کالیبراسیون انتخاب شده است . پس از اعتبارسنجی مدل عددی، با استفاده از قانون پاریس تعداد سیکل های باقیمانده از عمر مفید پل براساس حالت حدی خستگی بدست آمد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که عمر سرویس دهی پل برای بار محوری ۲۰ تنی به ازای عبور ۱۵ رام قطار در طول روز برابر ۱۲۸ سال است . همچنین نتایج حاکی از آن است که طول ترکهای اولیه می تواند تا ۴۰ درصد عمر مفید پل را کاهش دهد.

Keywords:

پل های قوسی بنایی راه آهن , مدل اجزای محدود , رشد ترک , تحلیل خستگی , بار محوری مجاز