مدلسازی آزمایشگاهی کابل‌‌های جدید در پل‌‌های کابلی جهت کاهش ارتعاش القایی ناشی از باد و باران

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران و منابع زمین، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

3 گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران و منابع زمین، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

4 گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران و منابع زمین، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

5 گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران و منابع زمین، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

doi
10.22060/ceej.2023.21521.7751
چکیده

در این مقاله دو نمونه کابل پل‌‌های ترکه‌‌ای جهت باز تولید ارتعاش القایی ناشی از باد و باران، طراحی و در تونل باد مورد آزمایش قرار گرفته است. از آنجایی که کابل‌‌ پل‌‌های کابلی، عضو سازه‌‌ای انعطاف‌‌پذیری می‌‌باشد و فرکانس طبیعی بسیار کم و میرایی ذاتی ناچیزی دارد، مستعد ارتعاش‌‌های مختلف نظیر ارتعاش ناشی از باد، ارتعاش ناشی از باد - باران و زلزله می‌‌باشد که ارتعاش القایی ناشی از باد - باران به یکی از نگرانی‌‌های بزرگ مهندسی پل تبدیل شده است. یکی از روش‌‌هایی که برای کاهش اثرات باد و باران بر روی کابل‌‌ها مورد بررسی قرار می‌‌گیرد، مشخصات آیرودینامیکی کابل می‌‌باشد و همچنین یکی از موارد تاثیرگذار بر آیرودینامیک کابل، ایجاد جریان آب باران بر روی سطح کابل است. جهت کاهش ارتعاشات القایی نیاز به استفاده از روشی می‌‌باشد که تا حد ممکن به آیرودینامیک کابل آسیب وارد نکند از اینرو در سطح کابل شیارهای مارپیچی تعبیه گردیده شده است تا این جریان آب را به پایین کابل هدایت کند. با آزمایش دو مدل کابل (بدون‌‌شیار و با شیار) در تونل باد همراه با جریان مصنوعی باران تحت اثر سرعت‌‌های مختلف باد و همچنین زوایای متفاوت کابل نسبت به صفحه عمود بر باد، این نتیجه حاصل شده است که ایجاد شیار های مارپیچ به دور کابل، جریان‌‌های فرکانس پایین را حذف می‌‌کند و بنابراین دامنه ارتعاش کاهش می‌‌یابد.