نام پژوهشگر: مهران محمدی نصر
مهران محمدی نصر محمود یحیایی
رشد ترافیک جاده ای با نرخی بالاتر از پیش بینی های انجام شده در دهه های گذشته و اضافه شدن نسبی حداکثر وزن وسایط نقلیه باعث شده که بسیاری از پل های فلزی در مقابل اثرات خستگی عمر مفید کوتاهترین پیدا کنند و قبل از به پایان رسیدن عمر، آثار ترک خوردگی ناشی از خستگی در شاه تیرها و خرپاهای پل های فلزی مشاهده می گردد. برای مثال طبق گزارش انجمن مهندسی عمران آمریکا (asce) بیش از یک سوم پلهای ایالات متحده دچار این معضل هستند و نیاز به ترمیم و تقویت دارند. در این مطالعه پیش تنیده کردن اعضای بحرانی شکست (fracture critical members)و اعضایی که ظرفیت باربری کافی ندارند. به منظور ایجاد مسیرهای نیروی ذخیره (back-up force) و پایین آوردن احتمال بروز ترک خوردگی مورد بررسی قرار گرفته و برای طراحی سیستم پیش تنیده روشی پیشنهاد شده است در این روش حالت های مختلف خرابی از قبیل کمانش عضو، ترک خوردن عضو و جاری شدن تاندون مورد توجه قرار گرفته و میزان ظرفیت ذخیره اضافی ایجاد شده در حالت ترک خوردن عضو محاسبه شده است. این معیارهای طراحی در یک نمودار واحد به صورت تابعی از نیروی پیش تنیدگی و سطح مقطع تاندون ترسیم شده است. محدوده ای که نیروی پیش تنیدگی و سطح تاندون می توانند تغییر کنند بدون اینکه هیچ یک از حالتهای خرابی رخ دهد. بعنوان فضای طراحی (design space) تعریف می شود با در دست داشتن فضای طراحی، طراح به سهولت می تواند بین راه حل های مختلف (مقادیر مختلف نیروی پیش تنیدگی و سطح تاندون) حالت بهینه را انتخاب نماید. برای بررسی چگونگی کاربرد روش یک نمونه پلی خرپای واقعی با اتصالات جوشی مورد بررسی قرار گرفته و سیستم پیش تنیدگی به روش فوق طرح شده است اثر پیش تنیدگی بر روی پلهای نامعین چند دهانه و پل با عرشه بتنی نیز به این روش بررسی شده است و نشان داده شده است که پیش تنیده کردن اعضای تحت شکست بحرانی می تواند روش موثری برای مقاوم سازی و ایجاد ظرفیت ذخیره اضافی برای این اعضا باشد.