م.م بنين محمد<br />المقدمة<br /><br />تُعد الجسور الخرسانية جزءًا أساسيًا من البنية التحتية للنقل، وتمثل سلامتها أولوية قصوى للحفاظ على الأرواح وضمان استمرارية الحركة المرورية. يعتمد تحليل السلامة الهيكلية على تقييم قدرة الجسر على تحمل الأحمال المختلفة، مقاومة الظروف البيئية، وتجنب الفشل الهيكلي (Faber & Zienkiewicz, 2018).<br /><br />أهداف تحليل السلامة الهيكلية<br /><br />تحديد مدى قدرة الجسر على تحمل الأحمال: أحمال المرور، الرياح، الزلازل، والظروف البيئية.<br /><br />كشف العيوب والضعف المحتمل: مثل التشققات، التآكل، الانحناءات الزائدة.<br /><br />تقييم العمر الافتراضي المتبقي: لتخطيط أعمال الصيانة أو إعادة التأهيل.<br /><br />الامتثال للمعايير والكودات: مثل AASHTO، Eurocode، وACI.<br /><br />أنواع التحليل الهيكلي<br />1. التحليل التقليدي (Analytical/Manual Analysis)<br /><br />يستخدم المعادلات الكلاسيكية لتحليل الإجهاد والانفعال.<br /><br />مناسب للجسور البسيطة (مثل الجسور ذات الألواح أو العتبات المستمرة القصيرة).<br /><br />2. التحليل العددي (Finite Element Analysis – FEA)<br /><br />تقسيم الجسر إلى عناصر صغيرة لتحليل الإجهاد والانفعال تحت الأحمال المختلفة.<br /><br />يسمح بمحاكاة تأثيرات الأحمال المركبة، التآكل، وانخفاض مقاومة المواد.<br /><br />برامج شائعة: ANSYS، SAP2000، ABAQUS، MIDAS Civil.<br /><br />3. التحليل الديناميكي<br /><br />يحاكي تأثير الأحمال المتحركة، الزلازل، الرياح القوية، أو الحركة المرورية عالية السرعة.<br /><br />يشمل تحليل الاستجابة الطيفية (Response Spectrum Analysis) وتحليل الزمن التاريخي للزلازل.<br /><br />العوامل المؤثرة في السلامة الهيكلية للجسور الخرسانية<br /><br />تصميم الخرسانة: درجة الخرسانة، نسبة الحديد، مقاومة الانضغاط والانحناء.<br /><br />تصميم الحديد التسليحي: توزيع الفولاذ، مساحة التسليح، الربط بين العناصر الخرسانية والفولاذية.<br /><br />الأحمال:<br /><br />أحمال ثابتة: وزن الجسر نفسه، الحواجز، الأرصفة.<br /><br />أحمال حية: المركبات، المشاة، القطارات.<br /><br />أحمال بيئية: الرياح، الزلازل، التمدد الحراري، التآكل الكيميائي.<br /><br />ظروف الصيانة: تآكل الحديد، تشققات الخرسانة، التآكل الكيميائي أو الكربنة.<br /><br />الظروف البيئية: درجات الحرارة، الرطوبة، المياه المالحة، الأمطار.<br /><br />طرق تقييم السلامة<br />1. الفحص البصري<br /><br />التحقق من التشققات، تسرب المياه، التآكل، والتشوهات المرئية.<br /><br />2. الفحص غير المتلف (Non-Destructive Testing – NDT)<br /><br />تقنيات مثل:<br /><br />Ultrasonic Pulse Velocity (UPV) لقياس جودة الخرسانة.<br /><br />Rebound Hammer Test لتقدير صلابة السطح.<br /><br />Ground Penetrating Radar (GPR) لتحديد وضع التسليح.<br /><br />3. التحليل الهيكلي التفصيلي<br /><br />محاكاة الأحمال المختلفة باستخدام FEA لتقدير نقاط الضعف وانحدار الإجهاد.<br /><br />4. تقييم العمر الافتراضي المتبقي<br /><br />استخدام نماذج التدهور (Deterioration Models) للتنبؤ بفقدان القدرة الحاملة مع مرور الوقت.<br /><br />إجراءات تحسين السلامة<br /><br />الصيانة الوقائية: معالجة التشققات، حماية الخرسانة من التآكل.<br /><br />التدعيم الهيكلي: إضافة ألياف كربونية، صفائح فولاذية، أو دعامات إضافية.<br /><br />التحديث وفق المعايير الحديثة: رفع مستوى التصميم لمقاومة الأحمال المستقبلية أو الزلازل.<br /><br />مراقبة مستمرة: استخدام أجهزة استشعار لمتابعة الإجهادات والانحرافات بشكل مباشر (Structural Health Monitoring – SHM).<br /><br />الخاتمة<br /><br />تحليل السلامة الهيكلية للجسور الخرسانية عملية متعددة الأبعاد تشمل الفحص البصري، الاختبارات غير المتلفة، والتحليل العددي. يضمن هذا التحليل حماية الأرواح، تقليل الخسائر الاقتصادية، وتمديد العمر الافتراضي للجسور من خلال الصيانة الوقائية والتدعيم الهيكلي.<br /><br />المراجع (APA)<br /><br />Faber, M. H., & Zienkiewicz, O. C. (2018). Structural Safety: An Engineering Perspective. CRC Press.<br /><br />AASHTO. (2018). LRFD Bridge Design Specifications (8th ed.). American Association of State Highway and Transportation Officials.<br /><br />Eurocode 2. (2004). Design of Concrete Structures – Part 1-1: General Rules and Rules for Buildings. European Committee for Standardization.<br /><br />Mattock, A. H., & Hawkins, N. M. (2014). Reinforced Concrete Bridge Design and Analysis. Elsevier.<br /><br />Frangopol, D. M., & Soliman, M. (2011). Life-cycle performance, management, and maintenance of deteriorating structures. Journal of Infrastructure Systems, 17(3), 107–117. https://doi.org/10.1061/(ASCE)IS.1943-555X.0000043<br /><br />جامعة المستقبل الجامعة الاولى في العراق