ظرفیت باربری و رفتار برشی تیرورق‌های iشکل خمیده در افق و اثر نقص اولیه در رفتار برشی آن‌ها

نیاز به هدایت روان و ایمن ترافیک و محدودیت‌های ناشی از کمبود فضای شهری باعث تمایل چشم‌گیر طراحان به استفاده از پل‌های خمیده فولادی شده است. این سازه‌ها از لحاظ زیبایی نیز مورد پسند معماران و شهرسازان می‌باشند. در این مقاله، تیرورق‌های دارای انحنای افقی مختلف با مشخصات و ابعاد واقعی توسط آیین‌نامه aashto طراحی شده و به دو صورت تکتیرورقی و داخل سیستم پل توسط نرم‌افزار اجزا محدود آباکوس مدل‌سازی و برای دستیابی به رفتار و ظرفیت برشی تیرورق‌ها تحلیل شده‌اند. هدف این تحقیق تبیین رفتار، مکانیزم زوال برشی و برآورد مقاومت برشی تیرورق‌ها در سیستم پل و مقایسه آن با تکتیرورق‌های معادل‌ با استفاده از تحلیل غیرخطی هندسی مادی می‌باشد. نتایج نشان می‌دهد که رفتار برشی، مقاومت برشی نهایی و مقاومت کمانشی برشی تکتیرورق‌ها و سیستم پل مشابه یکدیگر بوده، ولی سختی الاستیک دو حالت مذکور، متفاوت می‌باشند. همچنین مدل تکتیرورقی بدلیل عدم درنظر گرفتن سختی قایم قاب‌های عرضی و اندرکنش بین تیرورق‌ها قادر به پیش‌بینی صحیح زوال برشی در برخی از پانل‌های میانی تیرورق‌های داخلی نیست. در این تحقیق همچنین اثر نقص اولیه هندسی در رفتار برشی تیرورق‌های با انحنای مختلف مطالعه شده است. نتایج نشان می‌دهند که نقص اولیه تاثیری در مقاومت برشی نهایی تیرورق‌های خمیده نداشته ولی باعث کاهش این مقاومت در تیرورق‌های مستقیم می‌گردد. آیین‌نامه aashto از تاثیر نقص اولیه در مقاومت برشی تیرورق‌ها صرف‌نظر می‌نماید.

The Shear Loading Capacity and Behavior of Horizontally Curved Steel Igirder Bridges, and the Imperfection Effect

In this study, horizontally curved steel Igirder bridges having various radii of curvatures in practical dimensions, and designed via the AASHTO standards are modeled and analyzed via the finite element software ABAQUS. The aim of these materialgeometric nonlinear analyses are to characterize the shear behavior, the shear failure mechanism and the shear resistance of steel Igirders in the complete bridge systems and in their equivalent single girders. Results demonstrated that the shear behavior, the ultimate shear resistance, the shear buckling resistance of singlegirders and bridge system are similar; whereas the initial stiffness of the two approaches differ. Furthermore, the equivalent singlegirders are incapable of predicting the correct mechanism of the shear failure in some interior panels of the bridge system; due to the negligencs of the true horizontal and vertical stiffness of crossframes, and also due to the interaction of girders. In addition, it is shown that under a specified geometric imperfection pattern, the ultimate shear resistance of curved Igirders is insensitive to the imperfection magnitudes; whereas, the ultimate shear resistance of straight Igirders reduces with the increase of imperfection magnitudes. The AASHTO provisions however, do not require the consideration of geometric imperfections on the ultimate shear resistance of Igirders.