ایران ترجمه – مرجع مقالات ترجمه شده دانشگاهی ایران

بررسی نیروهای ضربه ای زیر فشار بر دیوار قائم با دال طره ای افقی یکسو گیردار

بررسی نیروهای ضربه ای زیر فشار بر دیوار قائم با دال طره ای افقی یکسو گیردار

بررسی نیروهای ضربه ای زیر فشار بر دیوار قائم با دال طره ای افقی یکسو گیردار – ایران ترجمه – Irantarjomeh

مقالات ترجمه شده آماده گروه راه – ساختمان، معماری، عمران
مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات رایگان

مطالعه ۲۰ الی ۱۰۰% رایگان مقالات ترجمه شده

۱- قابلیت مطالعه رایگان ۲۰ الی ۱۰۰ درصدی مقالات ۲- قابلیت سفارش فایل های این ترجمه با قیمتی مناسب مشتمل بر ۳ فایل: pdf انگیسی و فارسی مقاله همراه با msword فارسی  

چگونگی سفارش

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه (شماره حساب) ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.com شامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر
مقالات ترجمه شده راه و ساختمان، معماری، عمران، ایران ترجمه - irantarjomeh
شماره
۷۰
کد مقاله
CVL70
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
بررسی نیروهای ضربه ای زیر فشار بر دیوار قائم با دال طره ای افقی یکسو گیردار
نام انگلیسی
Investigation of uplift impact forces on a vertical wall with an overhanging horizontal cantilever slab
تعداد صفحه به فارسی
۴۳
تعداد صفحه به انگلیسی
۱۱
کلمات کلیدی به فارسی
دیوارهای قائم / عمودی, ضربه موج در حال شکست, فشار و نیروی ضربه ای, ساختار طره ای, مدل سازی فیزیکی, نیروی ضربه ای زیر فشار / بالا رونده
کلمات کلیدی به انگلیسی
Vertical walls, Breaking wave impact, Impact pressure and force, Cantilever structure, Physical modeling, Uplift impact force
مرجع به فارسی
ژورنال مهندسی ساحل انستیتو فناوری و علوم دریایی، دانشگاه Dokuz Eylül، ازمیر، ترکیه دپارتمان مهندسی راه و ساختمان، دانشگاه Ghent، بلژیک دپارتمان مهندسی سازه، دانشگاه Ghent، بلژیک الزویر
مرجع به انگلیسی
Coastal Engineering; Institute of Marine Sciences and Technology, Dokuz Eylül University, Inciralti, Izmir, Turkey; Department of Civil Engineering, Ghent University, Technologiepark, Zwijnaarde, Belgium; Elsevier
قیمت به تومان
۱۵۰۰۰
سال
۲۰۱۴
کشور
ترکیه – بلژیک

 

بررسی نیروهای ضربه ای زیر فشار بر دیوار قائم با دال طره ای افقی یکسو گیردار
 ژورنال مهندسی ساحل
انستیتو فناوری و علوم دریایی، دانشگاه Dokuz Eylül، ازمیر، ترکیه
دپارتمان مهندسی راه و ساختمان، دانشگاه Ghent، بلژیک
دپارتمان مهندسی سازه، دانشگاه Ghent، بلژیک
الزویر
۲۰۱۴
چکیده
در این مطالعه یک دیوار قائم یا عمودی با دال طره ای افقی یکسو گیردار در یک آزمایش کوچک تحت بارهای ضربه ای (برخوردی) مورد آزمایش قرار می گیرد. امواج تست شده در این بررسی بصورت منظم و نامنظم می باشند. یک موج نزدیک شونده قابلیت ایجاد دو ضربه منفرد را خواهد داشت که به ترتیب بر روی دیوار و دال سازه رخ می دهد. نتایج حاصله از آزمایشات ضربه ای موج جهت تحلیل نیروهای ضربه ای زیرفشار یا بالابرنده تحت شدت امواج در حال شکست بکار گرفته شده اند. متعاقباً، مجموعه ای از پارامترهای مسئول نیروهای ضربه ای زیرفشار با توجه به امواج عادی مورد بررسی قرار گرفته و نتایج آنها با نتایج حاصله از آزمایشات موج نامنظم مقایسه شد. بلندی موج ورودی در پاشنه پیش ساحل (H۱)، عمق آب در پاشنه سازه (hs) و مدت موج ورودی (T) به عنوان پارامترهای اصلی حاکم بر نیروهای ضربه ای زیر فشار تلقی می شوند. به علاوه، تأثیر خواص هندسی مختلف، تشریح شده برحسب نسبت های بدون بعد همانند c¢hs (c¢ به عنوان فضای آزاد بین تراز آب ساکن و دال سازه) را نیز می بایست به حساب آورد. برحسب بررسی های آزمایشی بر روی سینتیک موج در حال شکست و بارهای ضربه ای، یک مدل پیش بینی جدید برای نیروهای ضربه ای زیر فشار، بر روی دال طرفه ای افقی یکسو گیردار، به عنوان تابع زمان خیز tr حاصل شد. tr نیز مدت زمان بین نقاط t۱ و t۲ به شمار می آید، در این زمینه به شکل ۲ رجوع شود. این فرمول در محدوده ۰٫۴۵ ≤ H1/hs ≤ ۱٫۲، ۲٫۰ s ≤ T ≤ ۲٫۸ s و ۰٫۷۵m ≤ hs ≤ ۱٫۶۵m مورد آزمایش قرار گرفت. این فرمول بر مبنای نتایج آزمایش مقیاسی ارائه شده است. بنابراین، یک مورد اصلاحی چنین فرمولی برای بعد پروتوتایپ در نظر گرفته شده است. به علاوه، این فرمول مشخص کننده حداکثر نیروهای ضربه ای زیر فشار می باشد، که از شدت بیشتری برخوردار می باشند اما زمان بروز یا ماندگاری آنها کمتر است. بنابراین، پاسخ سازه ای طره را می بایست در فرایند طراحی به حساب آورد. این مقاله به عنوان یک مؤلفه تکمیل کننده تحقیقات انتشار یافته قبلی (Kisacik و همکاران، ۲۰۱۲ الف و Kisacik و همکاران ۲۰۱۲ ب) در خصوص این نوع از سازه ها به شمار می آید.
کلمات کلیدی: دیوارهای قائم / عمودی، ضربه موج در حال شکست، فشار و نیروی ضربه ای، ساختار طره ای، مدل سازی فیزیکی، نیروی ضربه ای زیر فشار / بالا رونده.
 
۱- مقدمه
موج شکن های عمودی و دیوارهای دریایی در سازه های دریایی جهت محافظت در برابر امواج طوفان و سطوح بالای آب بکار گرفته شده اند. با توجه به این موضوع، ویژگی روگذری امواج برای موج شکن های عمودی به عنوان یک مسئله حیاتی به شمار می آید. به همین دلیل است که چرا مهندسین و طراحان سعی در فراهم آوردن موج شکن های قائم با یک دیواره تاج برگشتی یا یک دال طرفه ای کاملا افقی جهت کاهش جریان روگذر می نمایند. با این وجود،  ضربه رو به بالا در زیر دال طرفه ای افقی منجر به بروز نیروی زیر فشار معنی داری می شود. این نیروها به عنوان بارهای ضربه ای به شمار می آیند و آنها را نباید با معادل های استاتیک خود جایگزین ساخت. بنابراین، توصیف جزئیات توزیع فضا و زمان ضربات موج به عنوان یک ضرورت به شمار می آید.
در سازه های عمودی یا قائم، شکل جلویی موج در حال شکست دارای پیامد معنی داری بر روی فشار و نیروی موج می باشد. برحسب شکل چنین شکستی می توان چهار نوع موج مشخص را در نظر داشت. (الف) امواج در حال شکست نسبی (SBW)، (ب) امواج در حال شکست با تله هوایی کوچک (BWSAT)، (ج) امواج در حال شکست با تله هوایی بزرگ (BWLAT) و (د) امواج شکسته (BW) (Kisacik و همکاران، ۲۰۱۲ الف). بارهای موج بر روی سازه های قائم ممکن است بین بارهای دارای نوعی عمل آهسته “شبه استاتیک” (یا ضربه ای)، و بارهای شدیدتر و در عین حال با پایداری “ضربه ای” کمتر (تکانشی) متغیر باشند. عمدتاً SBW یا BW منجر به ایجاد بارهای شبه استاتیک و امواج در حال شکست (BWSAT و BWLAT) می شوند که خود سبب ایجاد بارهای ضربه ای شده که ممکن است به طور کلی سبب بروز صدمات محلی شوند. سازه های ساحلی به عنوان سازه های حجیم یا بالک به شمار آمده و غالب محققین این نوع از بارهای ضربه ای کوتاه مدت را در فرمول های طراحی خود به حساب نمی آورند. با این وجود، Oumeraci و Kortenhaus (۱۹۹۴) بر روی اهمیت بارهای ضربه ای در طراحی سازه های عمودی یا قائم تأکید داشته اند. در این مقاله، چندین فرمول از قوانین طراحی ارائه شده که به ما اجازه محاسبه بارهای ضربه ای بر روی سازه های قائم را می دهند. Minikin (۱۹۶۳) نوعی توزیع فشار سهموی را برای امواج در حال شکست بر روی دیوارهای عمودی ارائه نمود. وی از اندازه گیری های میدانی حاصل آمده به وسیله De Rouville و همکاران (۱۹۳۸) جهت کالیبره نمودن ارتباط خود از بارهای موجی استفاده نمود. با این وجود، برخی از ناسازگاری ها بین گونه های مختلف فرمول Minikin وجود دارند که عمدتاً به واسطه یک خطای واحدی می باشند که پوشش دهنده واحدهای بریتانیایی تا واحدهای متریک نیز می باشد. بنابراین، فرمول Minikin دیگر در سال های اخیر بکار گرفته نشده است ((Bullock و همکاران، ۲۰۰۴). Goda (۱۹۷۴) نیز فرمول خود، در خصوص بارهای موجی در ارتباط با دیوارهای قائم بر مبنای تحقیقات تئوریکی و آزمایشگاهی، را ارائه نمود. برای بارهای ضربه ای، فرمول وی به طور اصلی تعمیم دهنده مسیر موج ورودی می باشد و کاربرد ضرایب اصلاح برای دیگر انواع جداره های قائم و ضریب فشار ضربه ای را در نظر می گیرد (Takahashi و همکاران، ۱۹۹۴) Blackmore و Hewson (۱۹۸۴) فرمول دیگری را بر مبنای اندازه گیری های میدانی کامل ارائه نمودند. آنها تأثیر هوای به تله افتاده یا حباب گونه را در نظر گرفتند که منجر به کاهش فشار ضربه ای آزمایشات میدانی در مقایسه با آزمایشات لابراتوری گردیده است. Allsop و Vicinanza (۱۹۹۶) نوعی فرمول پیش بینی برای نیروی ضربه ای موج افقی بر روی جداره های عمودی برحسب آزمایشات مدل در PROVERBS را ارائه داشتند. در محدوده EU (یک پروژه اروپایی جهت توسعه و پیاده سازی ابزارهای محتمل برای یک طراحی جامع موج شکن های قائم) یک روش پیش بینی نیروی ضربه ای افقی بر مبنای مجموعه بزرگی از آنها ارائه شد که شامل آزمایشات فیزیکی کوچک و بزرگ و برآوردهای میدانی بوده است (Oumeraci و همکاران، ۲۰۰۱). در محدوده چارچوب PROVERBS، (Oumeraci و همکاران (۲۰۰۱) رهنمودهایی برای ارزیابی نیروی ضربه ای افقی بر روی جداره های دریایی تحت امواج در حال شکست عرضه داشتند. کاربرد روش PROVERBS با این حال به عنوان یک روش کاملاً پیچیده مطرح نبوده و ممکن است همچنان منجر به پراکندگی معنی داری در فرایند پیش بینی بارهای ضربه ای امواج حتی تحت شرایط طراحی نسبتاً مشابه شود. اخیراً، Cuomo و همکاران (۲۰۱۰ الف) یک نوع فرمول پیش بینی را برای بارهای شبه استاتیک و ضربه ای در خصوص سازه های ساحلی عمودی ارائه نمودند (نظیر جداره های دریایی و موج شکن های صندوقی) که بر مبنای آزمایش انجام شده در یک مجرای بزرگ CIEM/LIM در Barcelona به شمار آمده است که خود به عنوان بخشی از چارچوب تحقیقاتی پروژه VOWS (روگذر شدید آب به وسیله امواج در سطح جداره های دریایی) اعمال گردیده است.
۲- رویه های آزمایشی و اکتساب داده ها
آزمایشات مدل فیزیکی در فلوم موج (۱m ´ ۱٫۲m ۳۰m ´) دانشگاه چنت در بلژیک انجام شد (شکل ۱). این سازه ترکیبی از یک جداره قائم و یک دال طره ای افقی یکسو گیردار می باشد. برای سادگی، ما از واژه های دیوار و دال به جای دیوار قائم یا عمودی و دال طره ای افقی یکسو گیردار به ترتیب استفاده می نماییم. کلیه ویژگی های آزمایشی به وسیله یک دوربین پرسرعت ثبت گردیده و فشار نیز با استفاده از حسگرهای فشار ۱۰ Quartz با استفاده از فرکانس نمونه برداری ۲۰ کیلوهرتز اندازه گیری شد. پارامترهای اصلی استفاده شده در این مورد برای تعیین بارگذاری موج بر روی یک سازه شامل ارتفاع موج ورودی (H) ، عمق آب در پاشنه سازه (hs) ، مدت موج ورودی (T)، زمان خیز (tr) و پارامترهای هندسی مرتبط با سازه می باشند.
۳- تحلیل پارامتری نیروهای ضربه ای
امواج ورودی سبب ایجاد دو ضربه منفرد می شوند که به صورت ترتیبی بر روی دیوار و دال رخ می دهند. به واسطه این ضربات، سازه مربوطه تحت نیروهای افقی و زیر فشار (عمودی) قرار می گیرد. زیر دال، فشار شوک حتی برای امواج بدون شکست نیز رخ خواهد داد، که به عنوان نتیجه واترجت تسریعی در امتداد دیوار می باشد. امواج ورودی به چهار نوع شکن بر مبنای شکل های آن تقسیم می شوند (Oumeraci و همکاران، ۱۹۹۳). غالباً قابلیت مشاهده انواع مختلف موج در هر دوره آزمایشی وجود دارد. در طی آزمایشات، نوع هر موج، برحسب نگاه به ویدیوهای HSC و اطلاعات ثبت شده مرتبط نیرو، تحلیل و دسته بندی می گردد.
ذیلاً پارامترهای اصلی حاکم بر نیروهای ضربه ای زیر فشار مورد بررسی قرار می گیرند. این موارد شامل ارتفاع موج ورودی در پاشنه پیش ساحل (H۱)، عمق آب در پاشنه سازه hs و مدت موج ورودی (T) می باشد.
۳ـ۱٫ تأثیر ارتفاع موج ورودی
بعلت آشفتگی و بازتاب برجای مانده به واسطه موج در حال شکست، به سختی قابلیت اندازه گیری ارتفاع موج ورودی وجود دارد. بنابراین، برای این مورد و بدون در نظرگیری سازه،  آزمایشاتی با توجه به امواج  منظم  تحت شرایط هیدرودینامیکی  یکسان  انجام  می شود. برای آزمایشات امواج نامنظم، پهنای فلوم با استفاده از دیواره راهنمای قائم در امتداد فلوم به ۳۵ سانتی متر کاهش می یابد (m۵/۱۲). بخش انتهای باز فلوم نیز نهایتاً با یک ساحل جذبی با شیب ۵۰/۱ به اتمام می رسد. پهنای این سازه نیز به ۳۵ سانتی متر تقلیل می یابد. کلیه دیگر آزمایشات و ابزارهای بکار گرفته شده نیز به صورت یکسان در آزمایشات موج منظم مدنظر خواهند بود.
۳ـ۲٫ تأثیر عمق آب
گوناگونی نیروهای حداکثری اندازه گیری شده (Fh و Fv) برای عمق های مختلف آب (hs) در پاشنه سازه در شکل ۴ نشان داده شده است. برای مقایسه، نتایج ارتفاع موج بین ۰٫۷< H۱/hs < 1.1 (عمدتاً محدوده بارهای ضربه ای به واسطه امواج در حالت شکست) برای چهار عمق مختلف آب بکار گرفته می شوند که در بردارنده hs = ۰.۰۷۵, ۰.۱۰۵, ۰.۱۳۵ و ۰٫۱۶۵ m می باشند. هر علامت رنگ مختلف معرف نتایج عمق مختلف آب می باشد. هر دو مورد آزمایشات منظم و نامنظم نشان دهنده مقادیر نیروی اندازه گیری شده به صورت کاملاً حساس در برابر گوناگونی hs و افزایش hs در ارتباط با نیروهای شدید ضربه ای در بخش های افقی و عمودی سازه می باشد.
۳ـ۳٫ تأثیر مدت موج ورودی
شکل ۵ نشان دهنده گوناگونی مقادیر نیروی حداکثری اندازه گیری شده (Fh و Fv) با مدت موج (T) برآورد شده در پاشنه پیش ساحل برای مورد موج های در حال شکست می باشد. پنج مدت مختلف موج برای مقایسه مدنظر هستند (T = 2.0, 2.2, 2.4, 2.6 و ۲٫۸ s). برای امواج نامنظم، مقادیر F و T به صورت F۱/۲۵۰ (سطح معنی دار ۲۵۰/۱) و Tp به ترتیب محاسبه شده اند. همانگونه که در شکل ۵ نشان داده شده است، مقادیر برآورد شده نیروی حداکثری نشان دهنده یک وابستگی در ارتباط با گوناگونی مدت موج می باشند (T).
۴- مدلی برای حداکثر نیروی ضربه ای زیر فشار و زمان خیز مرتبط
ارتباط بین فشار ضربه ای و زمان خیز در مبحث Kisacik و همکاران (۲۰۱۲ ب) مورد بررسی قرار گرفته است. به طور مشابه، ارتباط بر مبنای معادله (۱) را می توان بین حداکثر نیرو برحسب ضربه (Fmax) و زمان خیز مرتبط (tr) در نظر گرفت. (Fmax) به عنوان فشارهای یکپارچه به شمار می آید. بنابراین، زمان خیز فشارهای یکپارچه به واسطه رزولوشن فضایی ناکافی از قطعیت کمتری برخوردار بوده و خطاها سبب ایجاد تأثیر سیستماتیک بر روی ضریب رگرسیون (به صورت نمایی) گردیده و موجب کاهش مقدار آن خواهند شد.
۴ـ۱٫ ارزیابی نیروهای شبه استاتیک زیر فشار
نیروی شبه استاتیک زیر فشار (Fv_qs) به عنوان نیروی شبه استاتیک حداکثری به شمار می آید که علت آن را می توان شتاب به سمت پایین یا برعکس آب ذکر نمود که در ابتدا به دال ها برخورد نموده و متعاقباً یک ریزش آزاد را تجربه می نماید. بارهای شبه استاتیک به عنوان بارهای موج دارای عملکرد آهسته به شمار می آیند. مقدار Fv_qs را می بایست جهت مشخص سازی نیروی ضربه ای زیر فشار قائم Fv در معادله (۴) به خوبی شناخت. ذیلاً راهکاری جهت ارزیابی Fv_qs ارائه می شود.
۴ـ۲٫ ارزیابی اولیه نیروهای ضربه ای زیر فشار
در مبحث Oumeraci و همکاران (۲۰۰۱)، استفاده از روش Allsop و Vicinanza (۱۹۹۶) جهت محاسبه اولین برآورد نیروهای ضربه ای بر روی جداره های قائم برای پارامترهای مشخص شامل امواج نسبتاً در حال شکست یا بارهای ضربه ای پیشنهاد شده است. پاسخ سازه ای برحسب Fh به واسطه ضربه موج و ملاحظه یک هندسه مدل خاص به وسیله نوعی معادله تجربی ساده ارائه شده است. کلیه نیروها به عنوان بالاترین مقادیر ۲۵۰/۱ ارائه شده اند، بنابراین ـ در مورد این ویژگی ـ مشخص سازی میانگین از بالاترین دو ضربه موجی (به صورت ۵۰۰ موج در آزمون اندازه گیری شده) مدنظر خواهد بود. میزان نیروی ضربه ای افقی را می توان به شرح ذیل ارزیابی نمود:
۵- خلاصه روش پیشنهادی برای حاصل آوردن نیروی ضربه ای زیر فشار
با استفاده از راهکار تشریح شده در این مقاله، نیروی زیر فشار قائم (Fv) متناظر با بارهای ضربه ای امواج تحت شکست زیر دال را می توان به شرح ذیل محاسبه نمود:
۶- نتیجه گیری
دیوار قائم با یک دال طره ای افقی یکسو گیردار در آزمایش کوچک مقیاس تحت بارهای ضربه ای موج منظم مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصله از این آزمایش را می توان با نتایج موج نامنظم مقایسه کرد. یکسری از پارامترهای حاکم بر پیش بینی بارگذاری موج بر روی سازه مورد بررسی قرار گرفته اند. ارتفاع موج ورودی (H۱)، عمق آب در پاشنه سازه (hs) و مدت موج ورودی (T) به عنوان پارامترهای اصلی تأثیرگذار بر روی نیروهای ضربه ای زیر فشار به شمار می آیند. به علاوه، گوناگونی ویژگی هندسی، که به وسیله ضرایب بدون بعد همانند (c¢/hs) تشریح شده است، همچنین بر روی نیروهای ضربه ای زیر فشار تأثیرگذار هستند.
تحقیقات آتی در ارتباط با ارتقای متعاقب مدل پیش بینی پیشنهادی می باشند. چنین موردی از طریق تعریف بهتر زمان خیز (tr) حاصل می شود. پاسخ سازه ای یکسو گیردار را نیز می بایست مورد بررسی قرار داد. تمرکز می بایست بر روی پاسخ سازه ای این ساختار، ایجاد نوسانات القا شده توسط امواج، شرایط راحتی برای کاربرد و ایمنی سازه باشد. متعاقباً یک اصلاح مقیاس نیز برای نیروی ضربه ای زیر فشار مورد نیاز خواهد بود. به علاوه، پارامترها و مدل ارائه شده را نیز می بایست با توجه به مجموعه های مختلف داده ها و برآوردهای میدانی، به هنگامی که خواستار کاربرد کلی تر آنها باشیم، مورد اندازه گیری و مطالعه قرار داد.
تماس با ما

اکنون آفلاین هستیم، اما امکان ارسال ایمیل وجود دارد.

به سیستم پشتیبانی سایت ایران ترجمه خوش آمدید.