پل‌های کابلی در دانشکده‌ی فنی ـ مهندسی دانشگاه تهران ساده‌سازی شدند
پژوهشگران دانشکده‌ی فنی ـ مهندسی عمران دانشگاه تهران توانستند در قالب یک پایان‌نامه‌ی دانشجویی، با ساده‌سازی مدل سازه و مطالعه‌ی موردی پل لالی به بهینه‌سازی نیروی پیش‌کشیدگی کابل‌ها در پل‌های کابلی ایستا دست یابند. میثم رون، دانشجوی کارشناسی ارشد با راهنمایی امیررضا قیامی‌آزاد، عضو هیأت علمی دانشکده‌ی مهندسی عمران دانشگاه تهران، در یک پژوهش با تغییر نحوه‌ی مدل‌سازی، به روشی دست یافتند که سازه به مدل‌سازیِ دیگربار در هر تکرار نیاز ندارد. این در حالی است که روش مرسوم برای طراحی سطح مقطع کابل‌ها، استفاده از الگوریتم‌های بهینه‌سازی است که در این فرآیند باید سازه به‌صورت متوالی و به تعداد دفعات زیاد مدل‌سازی و تحلیل شود در مدل جدید ارائه‌شده چون به‌صورت دو بعدی بوده و با مدل نشدن کابل‌ها در آن‌ها، شمار المان‌ها کاهش یافته است از این‌رو این مدل نسبت به مدل اصلی سازه ساده‌تر است. نداشتن نیاز به مدل‌سازی در هر تکرار فرآیند بهینه‌سازی و ساده‌تر شدن مدل سبب می‌شود که زمان فرآیند بهینه‌سازی و هزینه طراحی آن کاهش یابد. به‌عنوان مثال در این پروژه دو مدل از پل کابلی ایستای لالی ساخته شد که مدل اول آن یک مدل کامل سه‌بعدی از پل و مدل دوم آن ترکیبی از دو مدل دوبعدی از عرشه و برج بوده است که کابلی در آن وجود نداشته است. برای بهینه‌سازی سازه‌ی مذکور و محاسبه نیروی پیش‌کشیدگی کابل‌ها، هر یک از مدل‌ها ۴۰ هزار بار تحلیل شدند. نتایج این بررسی نشان داد که خطای محاسبه نیروی بهینه در روش نوین نسبت به فرآیند بهینه‌سازی مدل کامل ناچیز بوده و زمان محاسبه آن ۵۵ درصد کمتر شده است. این موضوع در مدل‌هایی با شمار المان بیشتر و با مش‌بندی‌های ریزتر بسیار باارزش است. با کلیک بر روی تصویر، مطلبی دیگر مرتبط با موضوع، در دسترس شما خواهد بود.با کلیک بر روی تصویر، مطلبی دیگر مرتبط با موضوع، در دسترس شما خواهد بود. پل‌های کابلی ایستا به پل‌هایی گفته می‌شود که در آن‌ها، عرشه مستقیماً توسط کابل‌های مورب به برج‌ها نصب شده است. پل‌های کابلی ایستا جزو سازه‌های بزرگ و با نامعینی زیاد محسوب می‌شوند. بنابراین بهینه‌سازی آن‌ها، همواره یک چالش بزرگ و پرهزینه بوده است. از طرفی تغییر شکل عرشه و برج‌ها وابسته به میزان نیروی پیش‌کشش وارد شده به کابل‌هاست که به کمک فرآیند بهینه‌سازی محاسبه می‌شود. پل‌های کابلی ایستا، جزو بزرگترین سازه‌های ساخته‌شده توسط بشر هستند و تحلیل و طراحی آن‌ها پیچیده، زمان‌بر و هزینه‌بر است.
|
