تحلیل مکانیک شکست تراورس بتنی پیش‌تنیده با بررسی اثر اندازه‌ی پیش‌ترک

نویسندگان

1 دانشگاه بوعلی سینا

2 دانشگاه بوعلی سینا/عضو هیئت علمی

3 رئیس هیئت مدیره شرکت بتون پژوهش مانا

doi
10.22124/jcr.2018.6345.1156
چکیده

تراورس‌های بتنی پیش‌تنیده به‌علت ظرفیت بالای مقطع در خطوط سنگین تا ton 30 و با سرعت‌های بالا تا km/hr 200 استفاده می‌شود. به‌منظور بررسی پارامترهای مکانیک شکست، تراورس بتنی پیش‌تنیده با 6 طول شکاف اولیه از mm 0/0 تا mm 40 با گام افزایش mm 10 و mm 45 تحت بار خمشی سه‌نقطه‌ای مثبت در نشیمن‌گاه ریل قرار گرفته است. مدل‌سازی تراورس در این پژوهش با استفاده از نرم‌افزار اجزای محدود ABAQUS انجام شده‌است. در این مقاله، پارامترهای مهم تحلیل و طراحی مکانیک شکست از جمله اولیه، نهایی، نمودار بار-تغییرمکان، بار نهایی و انرژی قطعه محاسبه شده‌اند. نتایج نشان می‌دهد که ویژگی‌های شکست بتن پیش‌تنیده‌ی تراورس با بتن معمولی متفاوت است به‌طوری‌که برخلاف بتن معمولی که ضریب شدت تنش به طول شکاف اولیه وابستگی ندارد، در بتن پیش‌تنیده با افزایش نسبت طول ترک اولیه به ارتفاع مقطع هر دو مقدار ضریب شدت تنش اولیه و نهایی افزایش می‌یابند. همچنین نتایج نمودار بار-تغییرمکان نشان می‌دهد، بار نهایی و انرژی قطعه تراورس بتنی پیش‌تنیده با افزایش این نسبت به‌صورت تقریباً خطی کاهش می‌یابند. نتایج نشان‌ می‌دهد با افزایش 25 درصدی طول پیش‌ترک، سطح زیر نمودار بار-تغییرمکان 37 درصد کاهش می‌یابد، در حالی‌که بار نهایی 22 درصد کاهش میابد.