شبيه سازي رفتار استاتيكي و ديناميكي تراورس بتني B70 مسلح با ميلگردهاي فايبرگلاس تحت اثر لنگر هاي مثبت و منفي در مركز و تكيه گاه

كارشناسي ارشد

تراورس ها المان¬هايي از روسازي خطوط بالاستي هستند كه بين ريل و بالاست قرارگرفته و وظيفه¬ي انتقال نيروهاي وارده و كاهش تنش هاي اعمالي به زير سازي را بعهده دارند. به دلايل مختلفي از جمله نفوذ يون¬هاي نمك و سولفات به داخل بتن و كاهش خاصيت قليايي در اطراف تاندون ها، اين رشته ها دچار زنگ¬زدگي و افزايش حجم شده و تراورس¬هاي بتني پيش¬تنيده بكار¬رفته در طول خط در نواحي كويري و ساحلي ترك خورده و در نهايت از بين مي¬روند. لذا بكارگيري ميلگردهاي با الياف GFRP بدليل مقاومت بالا در مقابل خوردگي مي¬تواند يكي از راهكار¬ها براي رفع اين مشكل محسوب گردد. در اين تحقيق ابتدا رفتار و خواص تيرهاي بتني پيش¬تنيده مسلح با ميلگردها الياف GFRP بررسي شده و سپس با مدلسازي تراورس بتني B70 مسلح با ميلگردهاي فولادي و فايبرگلاس و انجام آزمايش هاي خمشي ذكر شده در آيين نامه¬هاي معتبر و مقايسه¬ي نتايج هر دو نوع تراورس با آزمايش¬هاي ذكر شده، رفتار مكانيكي و دينامكي آن¬ها نسبت به هم مقايسه شده است. سه نوع تراورس بتني با سه مقدار متفاوت از پيش-تنيدگي (پيش¬تنيدگي معادل 30، 50 و 80 درصد مقاومت نهايي تاندون) و تراورس كامپوزيتي با پيش-تنيدگي معادل 50 درصد كشش نهايي ميلگرد GFRP مدل شده است. رفتار تراورس كامپوزيتي با پيش-تنيدگي 50 درصد شبيه رفتار تراورس بتني عادي با پيش¬تنيدگي 30 درصد بوده و تشابه رفتار مكانيكي و ديناميكي(جابجايي و ظرفيت باربري) بين دو نوع تراورس مشهود است. در حالت بارگذاري ديناميكي ظرفيت باربري در خمش منفي وسط دهانه با اختلاف شيب 8 درصد و در حالت خمش مثبت در نشيمنگاه با اختلاف شيب 20 درصد نسبت به حالت استاتيكي كاهش مي¬يابد. بدليل مدول الاستيسيته كمتر ميلگردكامپوزيتي جابجايي قائم تراورس هاي مدلسازي شده با آن ها حدود 70 % بيشتر است. تنش ها در حالت مدلسازي از مقادير تنش در حالت محاسباتي كمتر بوده و قابل قبول است. در حالت بهره برداري نيز مقادير تنش كمتر از مقادير مجاز بوده جز در حالت تنش منفي در وسط دهانه كه حدود 7 مگاپاسكال بيشتر است. در صورت استفاده از ميلگردهاي كامپوزيتي با مقاومت¬هاي بالاتر و بدليل مقاومت در برابر خوردگي ميلگردهاي كامپوزيتي در تراورس ها مي¬توانند جايگزين خوبي براي تاندون فولادي باشند.

195537

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي طراحي خطوط راه آهن

دكتر مرتضي اسماعيلي