18392

۱۸۳۹۲

اثر باد هاي شديد روي پل هاي كابلي

كارشناسي ارشد

مهندسي زلزله

مهرماه ۱۳۹۶

دكتر محسنعلي شايانفر - دكتر محمدعلي برخورداري

عمران

افزايش روزمره طول دهانه پل باعث كاهش صلبيت و سختي پل هاي بزرگ شده است. اين موضوع سبب مي شود كه پل ها با دهانه بزرگ نسبت به بار باد و اثرات ناشي از آن حساس تر باشند. بنابراين در اين تحقيق به بررسي جريان هاي تاثيرگذار بر ناپايداري پل و همچنين ارائه مدل جهت محاسبه رفتار پل هاي كابلي خواهيم پرداخت. در مطالعه اين مهم ، علم آيروديناميك و اندركنش بين سازه و سيال نقش مهمي را خواهند داشت. آيروديناميك يا هواپويش ، شاخه اي از ديناميك گازها و در حالت كلي‌تر ديناميك سيّالات است كه به بررسي رفتار جريان هوا و اثر آن بر اجسام متحرك مي‌پردازد. منظور از حل يك مسئله آيروديناميكي، محاسبه ميدان سرعت، فشار و دماي هوا در اطراف يك جسم است. براي اين منظور بايد معادله‌هاي حاكم بر جريان سيّال را حل كرد. سپس به كمك حل به دست آمده مي‌توان نيروها و گشتاورهاي وارد بر جسم را حساب كرد. طبيعت نيروهاي باد ممكن است ناشي از نوسانات فشار (آشفتگي) در جريان ورودي، جريان¬هاي گردابه اي در سطح و لبه¬هاي بدنه و نهايتا اندركنش بين جريان و بدنه¬ي در حال نوسان باشد كه به ترتيب تحت عنوان نوسانات نامنظم ، جريان گردابه اي و نهايتا نيروهاي حاصل از حركت شناخته مي¬شود. در اين پايان نامه به بررسي عوامل تاثير گذار بر جريان آشفته و اثر اين جريان ها روي عرشه پل خواهيم پرداخت. همچنين در انتها با در نظر گرفتن اندركنش بين جريان باد- سازه و تاثير رفتار آيروديناميكي، پل را مدل سازي كرده و نتايج بدست آمده را با مقادير آيين نامه اي مقايسه خواهيم كرد. كلمات كليدي: آيروديناميك ، بار ضربه اي ، جريان آشفته ، جريان گردابه اي ، اندركنش جريان باد-سازه

1396/10/30

1/20/2018 12:00:00 AM

The daily increase in the length of the bridge span reduces the rigidity and stiffness of the bridges. This causes bridges to become more sensitive to the impact of the wind and the resulting effects. Therefore, in this research, we investigate the influences of effective flows on the bridge's instability and provide a model for calculating the behavior of cable- Stayed bridges. The aerodynamic science and interaction between structure and flow will also play an important role. The aerodynamics is a branch of the dynamics of gases and, in general, fluid dynamics, which investigates the behavior of the airflow and its effect on moving objects. The solution to an aerodynamic problem is to calculate the velocity field, the pressure, and the temperature of the air around an object. For this purpose, we must solve the governing equations for fluid flow. Then, with the help of the solution, one can calculate the force and momentum that enters the body. The nature of wind forces can be due to pressure fluctuations (turbulences) in the oncoming flow, the vortices on the surface and in the wake of the body, and from the interaction between the flow and the oscillating body itself. The first of these effects is known as buffering, the second as vortex shedding, and the third is usually labeled motion induced force. This research checks the factors influencing the turbulent flow and behavior that will be on the deck of the bridge. Also, we will compare the results obtained from modeling the interaction between flow-structure and the effect of aerodynamic behavior on the bridge with the values of the regulation. Keywords: Aerodynamics, impact load, turbulent flow, vortex flow, flow-structure interaction