طراحی بهینه‌ی پوشش تونل با بتن الیافی پلیمری بر مبنای ظرفیت جذب انرژی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

استادیار؛ دانشکده‌ی مهندسی آب و محیط زیست؛ دانشگاه صنعت آب و برق

چکیده

پتانسیل بالای جذب انرژی بتن‌های الیافی، این نوع مصالح را به عنوان گزینه‌ای مناسب برای انواع کاربری‌ها مطرح نموده است. این کاربرد به ویژه در محیط‌های تحت تغییر شکل و جابجایی‌های قابل توجه مانند انواع سازه‌های زیرزمینی اهمیت بیش‌تری دارد. با تامین ظرفیت جذب انرژی بالاتر، انعطاف‌پذیری سازه‌ی نگهدارنده افزایش و ضخامت و میزان مصالح مورد نیاز برای پوشش کاهش می‌یابد و سازه‌ی اقتصادی‌تری بدست می‌آید. برای افزایش ظرفیت جذب انرژی در ترکیبات مسلح به الیاف، در حالت عادی به محتوای الیاف بیش‌تری نیاز است. این امر، استفاده از این مصالح را با محدودیت‌های اقتصادی مواجه نموده است. این مقاله به معرفی یک پوشش بتنی مسلح به الیاف پلیمری بهینه می‌پردازد که حداقل محتوای الیاف ممکن و حداکثر ظرفیت جذب انرژی را دارد. نتایج این پژوهش حاصل مجموعه‌ای نسبتاً جامع از آزمایش‌ها با انواع مختلف افزودنی‌ها و محتوای الیاف است و پیشنهاداتی را برای دستیابی به یک طراحی بهینه بر مبنای نتایج تجربی ارایه داده است. بدین منظور از آزمایش‌های استاندارد تیر و پانل برای تعیین ظرفیت جذب انرژی و سایر خصوصیات مورد نیاز طراحی استفاده شده است. در نهایت با استفاده از نتایج طرح‌های اختلاط بهینه، نمودار پیشنهادی طراحی پوشش‌های تونل بر مبنای ظرفیت جذب انرژی ارایه شده است.

کلیدواژه‌ها

مراجع

[1]      ACI Committee 544. (2002). State-of-the-Art Report on Fiber Reinforced Concrete. NewYork: American Concrete Institute (ACI). http://civilwares.free.fr/ACI/MCP04/5441r_96.pdf.
[2]     Antonaci, P., Bocca, P., & Grazzini, A. (2006). In Situ Determination of Toughness Indices of Fibre Reinforced Concrete. Material and Structures, 39(3), 283-290. http://dx.doi.org/10.1007/s11527-005-9003-x. 
[3]     Soulioti, D. V., Barkoula, N. M., Paipetis, A., & Matikas, T. E. (2011). Effects of Fibre Geometry and Volume Fraction on the Flexural Behaviour of Steel-Fibre Reinforced Concrete. Strain, 47(s1), 535-541. http://dx.doi.org/10.1111/j.1475-1305.2009.00652.x.
[4]     Falkner, H., & Teutsch, M. (1993). Comparative Investigations of Plain and Steel Fiber Reinforced Industrial Ground Slabs. Technical University of Brunswick. Germany: Institute of Building Materials. ISBN: 9783892880783.
[5]     British Standards Institute (2006). Testing Sprayed Concrete: Determination of Energy Absorption Capacity of Fiber Reinforced Slab Specimens. BSI Standards. SN: BS EN 14488-5:2006. ISBN: 0580482367.
[6]     Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR). (2006). Guide for the Design and Construction of Fiber-Reinforced Concrete Structures. Rome, Italy: National Research Council-Advisory Committee on Technical Recommendations for Construction. SN: CNR-DT 204/2006. http://www.cnr.it/documenti/norme/IstruzioniCNR_DT204_2006_eng.pdf.
[7]     Grimstad, E. & Barton, N. (1993). Updating the Q-system for NMT. In Kompen, Opsahl, and Berg (Ed.), Proceedings of the International Symposium on Sprayed Concrete-Modern Use of Wet Mix Sprayed Concrete for Underground Support (pp. 163-177 & 234-241). Oslo, Norway: Norwegian Concrete Association.
[8]     Barton, N., Lien, R., & Lunde, J. (1974). Engineering Classification of Rock Masses for Design of Tunnel Support. Rock Mechanics, 6(4), 189-236. http://dx.doi.org/10.1007/BF01239496.
[9]     Grimstad, E., Kankes, K., Bhasin, R., Magnussen, A. W., & Kaynia, A. (2002). Rock Mass Quality (Q) Used in Designing Reinforced Ribs of Sprayed Concrete and Energy Absorption. Oslo, Norway: Norwegian Geotechnical Institute.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار