رفتار مکانیکی عرشۀ کامپوزیتی متشکل از FRP و هستۀ فولادی

مهندسی عمران فردوسی

مقاله 7، دوره 26، شماره 2، 1394، صفحه 99-116   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/civil.v26i2.21182

نویسندگان

الهام علیزاده؛ مهدی دهستانی^* ؛ بهرام نوائی نیا

دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

چکیده

طراحی عرشه ی پل ها به‌منظور حفظ مقاومت، دوام و پایایی در طول عمر مفید آن ها از چالش های فراروی مهندسان سازه به‌حساب می آید. برای فائق شدن بر این چالش ها راه حل های مختلفی ارائه گردیده است که یکی از آن ها استفاده از سیستم ترکیبی متشکل از مصالح متداول نظیر بتن و فولاد به‌همراه صفحات FRP می باشد که تحت عنوان عرشه های کامپوزیتی نیز شناخته می شود. از آن جایی که این عرشه ها نسبتاً جدید است عملکرد آن ها برای حالت های مختلف کاملاً شناخته شده نمی باشد. تحقیق حاضر به بررسی عرشه ی کامپوزیتی متشکل از هسته ی فولادی و صفحات GFRP اختصاص یافته است. عرشه ی مورد بررسی شامل لایه های فوقانی و تحتانی از جنس GFRP و چندین جعبه ی سلولی فولادی در مرکز است. با استفاده از روش اجزای محدود و تحلیل استاتیکی غیرخطی رفتار این عرشه ها مورد ارزیابی قرار گرفته است در وهله ی اول با نتایج آزمایشگاهی موجود مقایسه و پس از اطمینان از صحتِ مدل سازی عرشه ی کامپوزیتی، تغییر پارامترهای مختلف نظیر ابعاد هندسی، شکل هسته ی فولادی و خواص مکانیکی مصالح صورت پذیرفته است. نتایج نشان می دهد که الگوی گسیختگی عرشه ی مورد مطالعه به‌دلیل تسلیم هسته ی فولادی، نسبت به عرشه های ساخته شده از FRP مطلوب تر است و با افزایش ضخامت و تغییر هندسه ی هسته ی فولادی، می توان ظرفیت باربری عرشه را افزایش داد. هم‌چنین افزایش مدول الاستیسیته ی لایه ی Grid که بیشترین ضخامت را در بین لایه های GFRP دارد، سبب افزایش ظرفیت باربری عرشه می گردد.

کلیدواژه‌ها

عرشۀ کامپوزیتی؛ FRP؛ هسته فولادی؛ سیستم شبکه ای؛ روش اجزاء محدود

مراجع