بررسی عملکرد عرشه های کامپوزیتی و ارائه طرح بهینه
چکیده
طراحی و ساخت عرشه ها به گونه ای که دارای دوام و مقاومت در دراز مدت باشد و نیاز به نگهداری و تعمیرِ زیادی نداشته باشد، چالش مهمی برای مهندسان به حساب می آید. استفاده از مواد و مصالح جدیدی مانند frp به همراه مواد متداولی مانند بتن و فولاد می تواند راه حلی عملی برای این چالش باشد. اکثر عرشه هایی که تاکنون ساخته شده اند از نوع بتن مسلح هستند. این عرشه ها مقاومت پائینی در برابر خوردگی دارند، بنابراین هزینه های مربوط به تعمیر و نگهداری آن ها بالاست. به دلیل وزن بالای این دال ها نمی توان آن ها را در دهانه های بلند اجرا کرد، همچنین سرعت ساخت و اجرای آن ها پائین است. عرشه های کامپوزیتی جایگزین مناسبی برای عرشه های بتن مسلح به حساب می آیند و بسیاری از مشکلات آن ها را ندارند. هدف از تحقیقِ حاضر مطالع? عرشه های کامپوزیتیِ موجود، شناخت نقاط قوت و ضعف آن ها و ارائ? طرحی بهینه با هندسه ای مناسب است که ضمن برخورداری از عملکرد سازه ایِ مناسب، از لحاظ اقتصادی نیز مقرون به صرفه باشد. بدین منظور ابتدا مطالعاتِ جامعی پیرامونِ عرشه های کامپوزیتی انجام شده است. سپس مدل عددیِ مناسبی فرمول بندی و به منظور صحت سنجیِ مدل سازی ِ عددیِ عرش? کامپوزیتیِ پل، نتایج عددی با نتایج آزمایشگاهی دیگر محققین بررسی و مقایسه شده و پس از مطابقتِ نتایجِ تحلیلِ عددی با نتایج آزمایشگاهی مطالعات پارامتریک پیرامونِ عرش? کامپوزیتی انجام شده است. با استفاده از نتایجِ عددیِ به دست آمده در این تحقیق پیرامونِ عرشه های کامپوزیتی، طرحِ جدیدی از عرش? کامپوزیتی ارائه شده است. به منظورِ بررسیِ عملکرد عرش? ارائه شده و تعیین ظرفیت نهاییِ باربری آن، رفتار استاتیکی عرشه به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. عملکرد این نوع عرشه به صورت عددی و با استفاده از نرم افزار abaqus نیز مورد مطالعه قرار گرفته و مطابقتِ نتایج حاصل از مدل سازی های عددی با نتایج آزمایشگاهی نشان داده شده است. نتایج حاصله موید آن است که رفتار این نوع از سازه ها را می توان بدون انجام آزمایش های هزینه بر و به کمک روش های عددی برآورد نمود. علاوه بر این نتایجِ حاصل از مطالعاتِ آزمایشگاهی و عددی نشان می دهد که عرش? ارائه شده عملکرد سازه ای مناسبی داشته و از لحاظِ اقتصادی نیز مقرون بصرفه است.