بررسي اثر نسبت مدول كشساني مصالح طاق به مصالح پُركننده در مقاوم‌سازي آنها به روش تسليح خارجي

The Influence of the Ratio of the Elastic Modulus of Masonry Materials to Filled Materials on the Retrofitting of Externally Reinforced Arch Masonry Bridges

پل‌هاي طاقي سنگي از جمله پل‌هاي مهم موجود در شبكه‌ي راه‌آهن ايران هستند. حفظ پل‌هاي مذكور، نه فقط از نظر نقش حياتي در شبكه‌ي راه‌آهن كشور اهميت دارند، بلكه به عنوان ميراث فرهنگي ارزش زيادي دارند. در اين نوشتار، ضمن معرفي روش تسليح خارجي براي مقاوم‌سازي پل‌هاي طاقي سنگي در خطوط راه‌آهن، به بررسي كارآمدي روش ذكرشده در پل كيلومتر 427 راه‌آهن تهران- تبريز موسوم به پل قافلان‌كوه پرداخته شده است. مدل 3 بُعدي اجزا محدود پل قافلان‌كوه به كمك نرم‌افزار 14-v2000SAP ساخته شده و با توجه به نتايج حاصل از تحليل، نحوه‌ي مناسب مقاوم‌سازي پل قافلان‌كوه با استفاده از روش تسليح خارجي تعيين شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه با افزايش نسبت مدول كشساني مصالح طاق به مصالح پُركننده، تنش‌ها در سطح خارجي طاق افزايش يافته‌اند و با مصالح و هزينه‌ي كمتري مي‌توان سازه‌ي پل را مقاوم‌سازي كرد.

Masonry arch bridges are among important and old bridges in the Iranian railway network. Retrofitting and renovation of these bridges are important, not only due to their vital role in the national railway network, but also as most of them are highly valued from an architectural as well as cultural and historical point of view. In this paper, an external reinforcing method for strengthening masonry arch bridges is presented and particularly examined for Ghaflankooh Bridge, located at kilometer 427 of the Tehran -Tabriz railway. A 3D finite element model of the bridge developed using SAP2000-v14 software. Using this model the proper retrofitting plan is determined. In addition the influence of the ratio of the elastic modulus of masonry materials to filled materials on the internal stresses over the bridge body is investigated. The results shows that by increasing this ratio, the stresses increased over the external surface of the arch and as a results a proper retrofitting scheme can be achieved using lesser materials and lower costs.