طراحی بهینه عرشه پلهای بتنی پیش تنیده
چکیده
آنچه که در این تحقیق مورد نظر است ، بهینه سازی سیستم های پل و تیرهای بتنی پیش تنیده مربوطه می باشد. در این زمینه یک سری از متغیرهای طراحی که در تعیین طرح بهینه موثر می باشند، یک تابع هدف که شایستگی طرحهای مختلف را اندازه گیری می کند و همچنین گروهی از قیود طراحی که مربوط به کنترل ضوابط آئین نامه ای می باشند، برای سازه پل در نظر گرفته می شوند. همچنین چهار پارامتر مهم که می توانند تاثیر بسیار زیادی روی هزینه داشته باشند، در روند بهینه سازی تغییر داده می شوند. این چهار پارامتر شامل شکل و سطح مقطع تیرها، فاصله عرضی تیرها، تعداد و طول دهانه می باشد. بهینه سازی انجام شده شامل بهینه سازی اجزاء(تعیین مقدار بهینه متغیرها) و ترکیب اعضای طولی(نعداد دهانه) و عرضی(تعداد تیر در عرض ) پل می باشد، بطوریکه در ابتدا با انتخاب هر کدام از پارامترهای چهارگانه فوق و با انجام روند بهینه سازی، مقدار بهینه متغیرهای طرح شامل نیروی پیش تنیدگی، خروج از مرکزیت کابلها، مقاومت فشاری بتن تیر، ضخامت دال، میزان فولادهای غیرپیش تنیدگی در دال و فاصله آرماتورهای برشی تیر بدست می آید. سپس طرحهای مختلف با توجه به هزینه موثر نسبی آنها نسبت به هم مقایسه شده و اقتصادی ترین طرح از لحاظ سطح مقطع تیرها و ترکیب اعضای طولی و عرضی مشخص می شود. بدین ترتیب روند بهینه سازی بکار برده شده در این تحقیق می تواند جهت تعیین طرح بهینه مقاطع بتنی پیش تنیده و آرایش اعضاء در جهت طولی و عرضی پل مناسب باشد. از مهمترین نتایج بدست آمده به این صورت می باشد که استفاده از تیرهای عمیق تر با مقاومت بتن کمتر نسبت به تیرهای کم عمق تر با مقاومت بتن بیشتر، اقتصادی تر می باشد. همچنین فاصله بهینه تیرها تقریبا"ثابت و برابر 2/8 متر می باشد. در تمام طرحهای بهینه مورد تحقیق، قیود تنش فشاری در مرحله انتقال و تنش کششی در مرحله بهره برداری فعال بودند ، قید تنش کششی در مرحله انتقال، تنها برای دهانه های کوتاه فعال بود. همچنین به منظور نشان دادن دامنه کاربرد نتایج بدست آمده نسبت به فرضیات و متغیرهای در نظر گرفته شده، تحلیل حساسیت مسئله بهینه سازی انجام شده و حساسیت تابع هدف نسبت به فرضیات و متغیرهای مسئله نشان داده می شود.