مدلسازي درز در پل هاي طاقي - سنگي راه آهن به كمك مدل ناحيه چسبناك

كارشناسي ارشد

چكيده هميشه انتظار ترك خوردگي در بتن وجود دارد و اين امر در بيشتر مواقع در طراحي سازه و پارامتر هاي ضريب ايمني در نظر گرفته مي شود. از جمله سازه هاي كه ترك خوردگي در آن حايز اهميت است پل هاي قوسي بتني راه آهن است. پل هاي قوسي بنايي به تعداد زياد در شبكه راه اهن كشور موجود مي باشند كه در سال هاي اخير تقاضاي باربري اين خطوط بشدت افزايش يافته است، از اين رو ارزيابي ظرفيت ثقلي و لرزه اي اين پل هاي قوسي بنايي تحت اثر بار ترافيكي به يك مسئله مهم و ضروري تبديل گشته است. پل كيلومتر ۲۳، پل قوسي بتني غير مسلح با دهانه ۲۰متر در مسير راه آهن تهران- قم تحت آزمايش استاتيكي و عبور بار ديزل قرار گرفته است. در مدل ناحيه چسبناك فرض شده كه تنش ها در مقطع يك ترك باز با عرض كم عمل مي كنند براي مدلسازي ترك، روش هاي مختلفي ارائه شده است كه از ميان آنها مي توان به مدل ناحيه چسبناك اشاره كرد. در اين مدل ترك ها با استفاده از رابطه بازشدگي ترك در برابر تنش توصيف شده اند كه تنش هاي چسبندگي در سطح ترك بين مقاومت كششي مصالح در نوك ترك و صفر در بازشدگي ترك مشخصه متغير است. اين تنش هاي چسبندگي كه در ناحيه فرايندشكست قرار دارند، ناشي از انتقال تنش در ميكرو اتصالات بين ميكرو ترك ها بعلاوه بعضي تنش هاي اصطكاكي ناشي از سنگدانه ها و ناهمگوني مصالح در سطوح ترك است. در اين روش فرض شده كه ترك زماني تشكيل شود كه تنش به مقاومت كششي بتن در نوك ترك رسيده باشد. در اين پايان نامه سعي به عمل آمده تا به كمك مدلسازي عددي، منحني رفتار پل تا مرحله حداكثر مقاومت و تحت بارگذاري فراتر از مقادير آزمايش بدست آيد. در اين راستا معتبر سازي مدل عددي به كمك ۳ مدل: با ترك در كليد پل، المان چسبناك در كليد پل و المان چسبناك در كليد و ربع دهانه قوس انجام شده و در هر مرحله منحني هاي پاسخ با نتايج تست به كمك تحليل حساسيت پارامتر تغير مكان قائم و فركانس مودي بهنگام شده است. در نتيجه مدلسازي رفتار كلي پل بدست آمده و حداكثر مقاومت آن تعيين شده است. مطالعات نشان داده كه حداكثر ظرفيت باربري پل كيلومتر۲۳ براي مدل پل با ترك در كليد پل برابر۱۱۲۰ تن، راي مدل با المان چسبناك در كليد پل برابر ۱۱۶۵ تن و ظرفيت نهايي مدل پل با المان چسبناك در كليد و ربع دهانه قوس برابر ۱۱۳۴تن مي باشد. كلمات كليدي: پل قوسي بتني غير مسلح، تحليل المان محدود، مدل ناحيه چسبناك، ظرفيت بار نهايي.

190764

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر هادي خرمي شاد

خطوط

دكتر شروان عطايي