شناسایی پل های با ریسک زیاد خرابی با استفاده از روش طراحی آزمایشات تاگوچی (مطالعه موردی :پل های بتنی جاده ای استان زنجان)

انجام مطالعات ارزیابی پل های مورد استفاده در سطح جاده ها یکی از فرآیند های بسیار مهم و البته زمان بر و پرهزینه به ویژه با لحاظ کردن شمارگان زیاد پل های کشور یعنی بالغ بر 35هزار دستگاه در کشور و 8658 دستگاه در استان زنجان می باشد. زمان و هزینه این مطالعات از سویی دیگر می تواند باعث ایجاد تاخیر در انجام مطالعه برای تمامی پلها و ایجاد خسارات جبران ناپذیر ناشی از عدم مدیریت صحیح تعمیر و نگهداری پلها شود. روش طرح آزمایشات تاگوچی از جمله روشهایی است که به کمک مدلهای آماری و ریاضی، از طریق تعریف آرایه های متعامد خاص خود، بجای انجام تمامی گزینه های ممکن ارزیابی، با انجام تعداد محدودی ارزیابی، ترکیب مطلوب را پیش بینی کند. در این پژوهش بر مبنای روش تاگوچی، 16 ترکیب از مشخصات و ویژگی های فیزیکی پلها و شرایط جوی و اقلیمی و ترافیکی موثر بر روی پلهای بتنی جاده ای 5 محور اصلی استان زنجان تعیین و شاخص های خرابی پلهای با این ترکیبها محاسبه گردید. نتایج پژوهش نشان داد پلهایی که در محورهای با 2 تا 3 نوبت برف سنگین، 91 الی100 روز یخبندان و تردد 26 الی30 درصدی وسایل سنگین نسبت به کل تردد عبوری در طول سال مواجه بوده و دارای طول 7.1 الی12 متر می باشند، با میانگین تخمینی 76.2725 برای شاخص خرابی سازه ای، بیشترین ریسک خرابی را دارند. در واقع این ارقام بهترین ترکیبی است که روش تاگوچی به عنوان ترکیب تخریب کننده پل ها از میان تعداد زیادی از حالات ممکن معرفی کرده است. همچنین مهمترین فاکتور موثر در خرابی پل ها، درصد وسایل نقلیه سنگین عبوری نسبت به کل تردد می باشد.

identifying bridges with high damage risk using the taguchi test design method(case study: concrete road bridges in zanjan province)

conducting evaluation studies on the bridges used on the road surface is one of the most important time-consuming and costly processes, especially considering the high number of bridges in iran, i.e., more than 35 thousand in the whole country and 8658 bridges in zanjan province. on the other hand, the time and cost of these studies can cause delays in carrying out studies for all bridges and cause irreparable damages due to a lack of proper management of bridge repair and maintenance. taguchi’s test design method is one of the methods that predict the desired combination with the help of statistical and mathematical models, by defining its orthogonal arrays, instead of performing all possible evaluation options, by performing a limited number of evaluations. in this research, based on the taguchi method, instead of examining 8658 bridges with 13 different criteria, only 27 combinations of the physical characteristics of bridges and atmospheric, climatic and traffic conditions affecting concrete road bridges in 5 main axes of zanjan province were determined the deterioration indices of bridges with these combinations were calculated.it showed that the combination of bridges with 2-3 times of snow along the axis, 91-100 days of frost during the year, 26-30% of heavy vehicles passing over the bridge and a length of 7.1-12 meters has the highest structure failure index with an estimated average of 76.2725, which will lead to the highest failure risk. this means that this combination has created the highest risk of damage. also, the most important factor in the failure of bridges is the percentage of passing heavy vehicles compared to the total traffic.