بررسی عددی تاثیر سایش نشیمنگاه ریل بر عملکرد خط های بتنی پیش-تنیده

نویسندگان

1 استادیار دانشگاه مهندسی رجا قزوین ایران

2 کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، موسسه آموزش عالی پارسیان، قزوین، ایران

3 کارشناس آزمایشگاه بتن و مصالح ساختمانی، گروه مهندسی عمران، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی‌(ره)، قزوین، ایران

چکیده

خطوط راه‌آهن بدون بالاست علاوه بر ظرفیت باربری بیشتر، هزینه تعمیر و نگهداری کمتری نسبت به خطوط همراه با بالاست نیاز دارند. با این وجود، سایش نشیمن‌گاه ریل (RSA)، یکی از مهم‌ترین عوامل آسیب‌دیدگی دال‌خط‌ها می‌باشد. در این مطالعه به بررسی تأثیر RSA بر عملکرد دال‌خط‌های بتنی پیش‌تنیده بر پایه اصول اجزای محدود پرداخته شده است. به این منظور، افت نیروی پیش‌تنیدگی بدون در نظر گرفتن سایش، سایش 5/12، 25 و 5/37 میلی‌متر با مقادیر مختلف افت نیروی پیش‌تنیدگی، سایش 5/37 میلی‌متر با مقادیر مختلف مقاومت فشاری و مقادیر مختلف سایش به‌همراه حذف نیروی پیش‌تنیدگی در جهت طولی در سازه بررسی شده است. نتایج نشان داد که به علت رفتار خطی بتن در محدوده‌ی بارگذاری و عدم بروز ترک در سازه، تغییرات نیروی پیش‌تنیدگی، حذف نیروی پیش‌تنیدگی در جهت طولی و مقاومت فشاری کمتر از دو درصد در جابجایی وسط دهانه تأثیر دارند. هر چند در همین بازه تغییرات اندک، با دو برابر شدن افت نیروی پیش‌تنیدگی از 10 درصد به 20 درصد، مقدار کاهش جابجایی نیز دو برابر می‌شود. به طور کلی، می‌توان گفت که افزایش سایش موجب کاهش ظرفیت قطعه می‌گردد. تأثیر افزایش مقدار سایش بر حداکثر جابجایی وسط دهانه در دال خط بتنی پیش‌تنیده به صورت خطی نمی‌باشد و هر چه مقدار سایش بیشتر باشد، مقدار جابجایی با ضریب بیشتری افزایش می‌یابد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Numerical investigation of the impact of rail seat abrasion on the performance of pre-stressed concrete railways

نویسندگان [English]

  • seyd mohamad farnam 1
  • zahra maleki 2
  • Omid Bamshad 3
1 Assistant Professor of Raja Qazvin university of Engineering iran
2 MS. graduated, Department of Civil Engineering, Parsian Institute of Higher Education, Qazvin, Iran.
3 Expert of concrete and construction materials Lab., Department of Civil Engineering, Imam Khomeini International University (IKIU), Qazvin, Iran.
چکیده [English]

In addition to higher carrying capacity, ballastless railways require lower maintenance costs than ballasted ones. Nevertheless, the rail seat abrasion (RSA) is one of the most important factors of damage to the slab railways. In this study, the effect of RSA on the performance of prestressed concrete slabs has been investigated using finite element method. For this purpose, the loss of prestressing force without considering abrasion, abrasion of 5.12, 25 and 37.5 mm with different values of loss of prestressing force, abrasion of 5.37 mm with different values of compressive strength and different values of abrasion along with the removal of prestressing force in the longitudinal direction in the structure has been checked. The results showed that due to the linear behavior of concrete under the range of loading and the absence of cracks in the structure, changes in prestressing force, removal of prestressing force in the longitudinal direction have minor effect on the mid-span displacement (<2%). However, with increasing the prestressing force drop from 10% to 20%, the displacement is reduced by 50%. In general, it can be found that increased abrasion reduces the capacity of railway. The effect of increasing the abrasion on the maximum mid-span displacement in prestressed concrete slab line is not linear and the higher the amount of abrasion, the greater the amount of displacement increases.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Prestressed concrete slab
  • railway
  • finite element analysis
  • prestress loss