ترجمه فارسی عنوان مقاله
بررسی المان محدود رفتار سازه ای دال عرشه در پل های کامپوزیتی
عنوان انگلیسی
Finite element investigation of the structural behaviour of deck slabs in composite bridges
کد مقاله | سال انتشار | تعداد صفحات مقاله انگلیسی |
---|---|---|
28701 | 2009 | 15 صفحه PDF |
منبع
Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)
Journal : Engineering Structures, Volume 31, Issue 8, August 2009, Pages 1762–1776
فهرست مطالب ترجمه فارسی
چکیده
کلید واژه ها
1- مقدمه
2- ارائه مدل عددی، تنظیم و تائید اعتبار
1-2 مدل فیزیکی
2-2 مدل پل NLFEA
3-2 ماده بتن تقویت کننده و کالیبراسیون
1-3-2 مدل های ترکیبی
شکل 1- مدل فیزیکی
2-3-2 مدل بتن عددی
شکل 2- مدل اولیه NLFFA
شکل 3- رابطه تنش- کرنش برای بتن تحت فشار
شکل 4- رابطه تنش- کرنش برای بتن تقویت کننده در حالت کشش
شکل 5- تابع تسلیم در فضای تنش صفحه ای
جدول2- مقایسه بار نهایی در تست توسط اسمیت [29]
جدول 3- متغیرهای اسمی در مدل تجربی
4-2 تائید اعتبار
شکل 6- مقایسه در واکنش جابجایی بار مدل تست تجربی توسط اسمیت [29]
شکل 7- مقایسه واکنش انحراف – بار (مدل M69BB05)
3- آنالیز تنش
شکل 8- مقایسه کرنش های حاصل از NLFEA و تست های تجربی (مدل M77SB05)
شکل 9- مقایسه ترک در بار نهایی میان مطالعه تجربی و NLFEA
شکل 10- توزیع تنش عرضی در سطوح فوقانی و تحتانی (M77SB05)
4- مکانیزم شکست
5- مطالعات پارامتری
1-5 اثر پارامترهای سازه ای تجربی
شکل 11- توزیع تنش در عمق دال برای مدل M77SB05
شکل 12- مقایسه در تنش در عمق دال
شکل 13- نیروهای درصفحه در مقابل بار اعمالی در مدل M77SB05
2-5 تاثیر سایز تیر فولادی
شکل 14- توزیع تنش فون مایزز در سطح فوقانی در بارهای نهایی
جدول 4- تاثیر پارامترهای سازه ای بر ظرفیت بارگذاری در تست [15] و NLFEA [12]
جدول 5- مقایسه نتایج تحلیل بار نهایی (واحد kN)
شکل 15- بررسی تاثیر بر بار نهایی از تیر حمال نهایی
شکل 16- بررسی تاثیر بر واکنش بار/انحراف از خواص مقطع عرضی تیر حمال فولادی
3-5 اثر موقعیت و وجود تقویت کننده
4-5 تاثیر وجود دیافراگم
شکل 17- تاثیر وجود و محل تقویت کننده فولادی
شکل 18- تاثیر وجود دیافراگم ها
5-5 تاثیر ارتباط میان دال های بتنی و تیرهای حمال فولادی
شکل 19- تاثیر کامچوزیت میان دال بتنی و تیر فولادی بر تغییر شکل (مدل M77SB05)
6- نتیجه گیری
کلید واژه ها
1- مقدمه
2- ارائه مدل عددی، تنظیم و تائید اعتبار
1-2 مدل فیزیکی
2-2 مدل پل NLFEA
3-2 ماده بتن تقویت کننده و کالیبراسیون
1-3-2 مدل های ترکیبی
شکل 1- مدل فیزیکی
2-3-2 مدل بتن عددی
شکل 2- مدل اولیه NLFFA
شکل 3- رابطه تنش- کرنش برای بتن تحت فشار
شکل 4- رابطه تنش- کرنش برای بتن تقویت کننده در حالت کشش
شکل 5- تابع تسلیم در فضای تنش صفحه ای
جدول2- مقایسه بار نهایی در تست توسط اسمیت [29]
جدول 3- متغیرهای اسمی در مدل تجربی
4-2 تائید اعتبار
شکل 6- مقایسه در واکنش جابجایی بار مدل تست تجربی توسط اسمیت [29]
شکل 7- مقایسه واکنش انحراف – بار (مدل M69BB05)
3- آنالیز تنش
شکل 8- مقایسه کرنش های حاصل از NLFEA و تست های تجربی (مدل M77SB05)
شکل 9- مقایسه ترک در بار نهایی میان مطالعه تجربی و NLFEA
شکل 10- توزیع تنش عرضی در سطوح فوقانی و تحتانی (M77SB05)
4- مکانیزم شکست
5- مطالعات پارامتری
1-5 اثر پارامترهای سازه ای تجربی
شکل 11- توزیع تنش در عمق دال برای مدل M77SB05
شکل 12- مقایسه در تنش در عمق دال
شکل 13- نیروهای درصفحه در مقابل بار اعمالی در مدل M77SB05
2-5 تاثیر سایز تیر فولادی
شکل 14- توزیع تنش فون مایزز در سطح فوقانی در بارهای نهایی
جدول 4- تاثیر پارامترهای سازه ای بر ظرفیت بارگذاری در تست [15] و NLFEA [12]
جدول 5- مقایسه نتایج تحلیل بار نهایی (واحد kN)
شکل 15- بررسی تاثیر بر بار نهایی از تیر حمال نهایی
شکل 16- بررسی تاثیر بر واکنش بار/انحراف از خواص مقطع عرضی تیر حمال فولادی
3-5 اثر موقعیت و وجود تقویت کننده
4-5 تاثیر وجود دیافراگم
شکل 17- تاثیر وجود و محل تقویت کننده فولادی
شکل 18- تاثیر وجود دیافراگم ها
5-5 تاثیر ارتباط میان دال های بتنی و تیرهای حمال فولادی
شکل 19- تاثیر کامچوزیت میان دال بتنی و تیر فولادی بر تغییر شکل (مدل M77SB05)
6- نتیجه گیری
ترجمه کلمات کلیدی
دال های عرشه پل بتنی -
پل کامپوزیت
کلمات کلیدی انگلیسی
Concrete bridge deck slabs,
Composite bridge
ترجمه چکیده
این تحقیق به مطالعه رفتار سازه ای دال های عرشه پل تحت بارهای موضعی استاتیک در پل های کامپوزیتی فولاد- بتن می پردازد و اثر غشای فشاری (CMA) در دال های عرشه پل بتنی که کنترل کننده رفتار سازه ای هستند را بررسی می کند. مدل های آنالیز المان محدود غیرخطی سه بعدی با استفاده از پکیج نرم افزاری ABAQUS6.5 عرضه شد. داده های تجربی از سازه های پل کامپوزیتی یک دهانه ای برای تائید اعتبار و تنظیم مدل های FEM پیشنهادی به کار می رود. مجموعه مطالعات پارامتری اجرا شد. نتایج تحلیلی مورد بحث قرار گرفتند و نتایج مربوط به رفتار عرشه پل ارائه شدند.
ترجمه مقدمه
در 40 سال گذشته به وضوح مشخص شده است که مدت دوام دال های عرشه پل بتنی با خوردگی تقویت کننده ارتباط مستقیم دارد. نمک یخ زدا یکی از فاکتورهای اصلی در تخریب عرشه پل بتنی تقویت شده بود [2]. با این وجود دال های عرشه پل در پل نوع تیرک و دال به دلیل ترتیب نیروهای در صفحه در نتیجه مهار ناشی از شرایط مرزی پنل دال از استحکام ذاتی برخوردار است. این امر به اثر غشای فشاری (CMA) یا اثر قوسی معروف است [3،4].
هرچند تاثیر اثر غشای فشار در دال عرشه پل بتنی مدت ها شناخته شده بود، ولی پذیرش عملیات منطقی اثر غشای فشار در دال بتن اخیرا رخ داده است. امروزه برخی از قوانین طراحی و ارزیابی، مزایای CMA را تائید می کند. ازجمله دپارتمان توسعه منطقه ای (NI)، مشخصات طراحی برای عرشه پل [5]؛ آئین نامه طراحی پل بزرگراه کانادا [6] و استاندارد BD81/02 سازمان بزرگراه های انگلستان [7]؛ که آخری حاصل مستقیم تحقیق در دانشگاه کوئین بلفاست است [11-8].
در گذشته بیشتر آثار تحقیقاتی در مورد رفتار سازه ای دال های عرشه تحت اثر غشای فشاری روی مطالعات تجربی متمرکز شده است [12-8]. با این وجود به دلیل هزینه بالا و زمان قابل توجه برای اجرای آزمون های فیزیکی در مقیاس کامل، توسعه مطالعات پارامتری جامع برای این نوع سازه ای دشوار است. به علاوه اندازه گیری برخی مقادیر سازه ای به کمک آزمون های تجربی مشکل بود، مانند رابطه تنش- کرنش در عمق عرشه. ازاین رو برای بررسی رفتار سازه ای دال در پل های کامپوزیت فولاد-بتن که یکی از متداول ترین نوع فرم پل هستندبه مطالعات دقیق و کاملی نیاز است. دسترس پذیری کامپیوترهای پرسرعت و پکیج های المان محدود تجاری، عرضه این ابزارها از طریق FEA سه بعدی را آسان کرده است [13].
هدف از این مقاله، بررسی نحوه عملکرد دال عرشه در پل های کامپوزیتی تحت بار موضعی استاتیک و تاثیر اجزاء سازه ای باقیمانده پل بر واکنش دال عرشه بتنی است. برای این منظور می توان از نرم افزار تجاری با نام ABAQUS [14] استفاده کرد که با مدل های FEM سه بعدی غیرخطی همخوانی دارد. مدل عددی پیشنهادی، قابلیت همگرایی خوب و تطابق رفتار سازه ای عالی با اعتبار تست های تجربی مولفان نشان داد. [12،15]. متعاقبا رفتار سازه ای دال عرش پل مشاهده شده ارائه شدند. درنهایت مجموعه مطالعات پارامتری اجرا شدند: (الف) تیرک های حمل فولادی؛ (ب) وجود و موقعیت تقویت کننده فولادی؛ (ج) وجود دیافراگم؛ (د) اتصال میان دال های بتنی و تیرک های فولادی.