بررسی اثر تنش‌ ناشی از بارگذاری ترافیکی و گرادیان حرارتی در روسازی بتن غلتکی با استفاده از روش اجزاء محدود

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 1- دانشجوی کارشناسی ارشد راه و ترابری، دانشکده عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس

2 استاد دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

3 استادیار دانشکده عمران و محیط زیست،دانشگاه تربیت مدرس

10.22075/jtie.2021.22994.1523

چکیده

سالانه مبالغ زیادی در سراسر جهان هزینه طرح، ساخت و نگهداری روسازی راه‌ها می‌گردد. تعداد زیادی از گسیختگی‌های روسازی در نتیجه‌ی اعمال بارهای مختلف ناشی از وسایل نقلیه، تغییرات محیطی و استراتژی‌های ضعیف نگهداری رخ می‌دهد. یکی از مسایل مهم در روسازی‌های بتنی که باعث ایجاد ترک و کاهش ظرفیت در روسازی بتنی می‌شوند، تنش‌های حرارتی ناشی از گرادیان‌های حرارتی و تنش‌های ترکیبی ناشی از گرادیان حرارتی و بارگذاری ترافیکی است. عواملی نظیر تابش خورشید، تغییر درجه حرارت و... باعث ایجاد تنش‌های حرارتی در روسازی می‌شوند. این تنش‌ها به تنهایی و یا بصورت ترکیب با بارگذاری ترافیکی می‌توانند منجر به ایجاد ترک خوردگی در سطوح مختلف روسازی شوند که این ترک‌ها می‌توانند به تدریج موجب خرابی سازه‌ای روسازی بتنی شوند. لذا تحقیق روی پارامترهای موثر بر ترک خوردگی بتن امری ضروری به نظر می‌رسد. تا پیش از ظهور روش اجزا محدود این دسته از پژوهش‌ها توسط نتایج آزمایشگاهی و تجربی انجام می‌گرفت که به دلیل سخت و طاقت فرسا بودن آن به مرور زمان جای خود را به روش‌های عددی دادند. در این پژوهش از نرم افزار آباکوس برای مدل سازی سه بعدی روسازی بتن غلتکی و بررسی پاسخ این روسازی تحت ترکیب بارگذاری ترافیکی و حرارتی استفاده می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigating the effect of thermal gradients and traffical loads in roller compacted concrete pavement using finite element method

نویسندگان [English]

  • Jajarmi Amirhosein 1
  • abolfazl hassani 2
  • Mohammad Mohammad Karimi 3
1 Master Student, Highway Group., Faculty of Civil and Environmental Eng., Tarbiat Modares University
2 Professor, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Tarbiat Modarres University, Tehran, Iran
3 Assistant Professor, Highway Group., Faculty of Civil and Environmantal Eng., Tarbiat Modares University
چکیده [English]

It has been spent big amouts of budget for design,build and maintenance of roads in all over the world.Many of the failures occurring in pavements are as results of different vehicle loads,environmental changes and poor maintenance strategies.One of the important issues that creates cracks in concrete pavement and reduces pavement loading capacity is thermal stresses caused by temperature gradients and combined streeses due to temperature gradient and traffic loads.Factors such as solar radiation,temperature changes and etc. cause thermal stresses in pavements. These stresses , alone or in combination with traffic loading, can lead to cracks in the surfaces of the pavement, which can gradually lead to the removal and destruction of concrete pavement. Therefore, research on effective parameters of this issue seems necessary. Until the advent of the finite element method, these categories of researches were carried out experimentally, which, due to their hardiness, over time, gave their place to numerical methods. In this paper, the Abqus software is used to model three-dimensional roller compacted concrete pavement and to investigate the response of this pavement under the combination of traffic and thermal loading.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Roller compacted concrete pavement
  • Temperature gradient
  • Combined streses
  • Finite element

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 24 خرداد 1400
  • تاریخ دریافت: 07 فروردین 1400
  • تاریخ بازنگری: 24 خرداد 1400
  • تاریخ پذیرش: 24 خرداد 1400