تحليل و طراحي بهينه ي پل‌هاي بتني جعبه‌اي قطعه‌اي پيش‌ساخته با اجراي طره‌اي متعادل، مطالعه موردي: پل استقلال اصفهان

در دهه‌هاي اخير اجراي پل‌هاي بتني پيش‌ساخته قطعه‌اي به خاطر عملكرد خوب و صرفه‌ي اقتصادي در دنيا عموميت ‌يافته و رو به افزايش است. از آنجا كه ساخت اين پل‌ها براي دهانه‌هاي 50 تا 250 متر متداول است، در رديف پروژه‌هاي بزرگ قرار مي‌گيرند؛ لذا بهينه‌سازي آن‌ها مي‌تواند منجر به صرفه‌جويي اقتصادي قابل‌توجهي گردد. در اين مقاله با به‌كارگيري الگوريتم ژنتيك، هزينه‌ي روسازه‌ي اين پل‌ها بهينه‌سازي شده است. مقطع عرضي پل قوطي شكل با عمق ثابت و روش اجراي طره‌اي متعادل در نظر گرفته ‌شده است. ارتفاع مقطع، ضخامت بال ها و جان ها و نيز تعداد كابل‌هاي پيش تنيدگي به ‌عنوان متغيرهاي طراحي در نظر گرفته ‌شده‌اند. محدوديت‌هاي تنش مجاز در مراحل مختلف اجرا به همراه قيود مقاومت نهايي خمشي و برشي، قيد خيز و قيود هندسي بر اساس آيين‌نامه هاي آشتو استاندارد و آشتو LRFD در بهينه‌سازي اعمال‌شده‌اند و الگوريتم بهينه‌سازي، تحليل و طراحي سازه پس از نگارش در نرم‌افزار Matlab اجرا شده است. پل استقلال اصفهان (بهره‌برداري شده در سال 1396) به‌عنوان پل مورد مطالعه انتخاب شده و مقايسه‌ي نتايج طراحي بهينه‌ي آن با طرح اجرا شده‌ي پل، حاكي از صرفه‌جويي 13 درصدي در هزينه و وزن روسازه مي‌باشد. همچنين با بهينه سازي اين گونه پل‌ها در دهانه هاي مختلف، رابطه ي بين هزينه با طول دهانه مورد بررسي قرار گرفته است.