Investigazzjonijiet numeriċi ta 'RC, SFRC, u Disinni tal-kisi segmentali ibridi....
Sabiex tiġi studjata l-prestazzjoni ta 'strutturi tal-kisi tal-konkrit fuq l-iskala tal-mina u tqabbelhom ma' disinji konvenzjonali tal-kisi tal-konkrit rinfurzat, l-istrutturi ta 'kisi tal-mini rinfurzati differenti ġew analizzati separatament bl-użu ta' mudelli 2D dettaljati inklużi saffi tal-ħalib tat-tikħil u segmenti tal-kisi tal-mina individwali. rispons. Għal dan il-għan, ġie definit proġett ta' mina ta' referenza (fond tal-kopertura 20 m, fondazzjoni tar-ramel, koeffiċjent tal-pressjoni laterali tal-art 0.5), li fih it-tagħbija fuq l-inforra kienet determinata bi proċess- simulazzjoni ta' mina orjentata (ara d-dettalji fit-Taqsima 6.4.1) (fi stat fiss). L-analiżi ffokat fuq id-durabilità, ikkwantifikata bil-ftuħ massimu tal-qsim li jaqbeż il-wisa 'permessi ta' 0.2 mm. Segmenti tal-kisi tal-konkrit rinfurzat b'rinfurzar minimu (10-10 C addizzjonali ta' vireg tal-azzar f'żoni ta' stress għoli), segmenti tal-kisi tal-konkrit rinfurzat bil-fibra tal-azzar b'fibri tat-tarf tal-ganċ ta' saħħa konvenzjonali ta' 60 kg/m3 60 mm, u rinfurzar ibridu ġew analizzati Segmenti tal-kisi (strixxi tal-konkrit tal-fibra tal-azzar ta '125 mm u tappijiet ta' fuq tal-konkrit tal-fibra tal-azzar ta 'tul ta' 200 mm). Il-massa totali tal-azzar tas-segmenti tal-kisi SFRC u RC hija simili (madwar 260 kg/segment), filwaqt li s-segment tal-kisi ibridu juża 65% inqas azzar (92 kg/segment). Is-simulazzjoni twettqet bl-użu ta' konkrit ta' grad C40/50-b'saħħa tat-tensjoni tad-disinn ta' 2.5 N/mm2. Għal disinji li fihom SFRC, huwa preżunt li l-fibri għandhom direzzjonalità iżotropika. Paraguni ta 'kunċetti ta' sikurezza differenti f'segmenti mwebbsa tal-fibra u konvenzjonali u analiżi ta 'elementi finiti mhux lineari jistgħu jinstabu fil-letteratura.
Taħt tagħbijiet tipiċi, xquq kbar ma jseħħux fil-kisi segmentali tal-konkrit ordinarju. Madankollu, hemm żewġ modi ta 'falliment potenzjali: fis-sezzjoni tal-kaxxa-forti, ġew osservati forza normali minima (1375 kN/m) u mument ta' liwi massimu (329 kNm/m), li possibilment wasslu għal xquq tal-flessjoni. L-istress tensili massimu jseħħ qrib 78 grad fil-ġonta lonġitudinali minħabba forza normali ta '1943 kN/m u mument ta' liwi ta '217 kNm/m. Dan jista 'jirriżulta fi ksur tal-kantunieri segmentati. Fuq il-bażi ta' dawn l-osservazzjonijiet, inħolqu żewġ każijiet tat-tagħbija għal skopijiet ta' disinn. Għad-disinn tas-sezzjoni tal-kaxxa-forti soġġetta għall-liwi, it-tagħbijiet huma modifikati sabiex il-mument tal-liwi li jirriżulta jiżdied b'1.5 darbiet u l-forza normali titnaqqas b'0.5 darbiet. Għal disinji madwar ġonot lonġitudinali fejn x'aktarx iseħħ it-tgħaffiġ, żid il-forza normali u l-mument tal-liwi b'fattur ta '1.5 biex iżżid it-trasferiment tal-istress u żżomm ir-rotazzjoni tal-ġonta.
Każ tat-Tagħbija: Liwi
Ir-rispons tad-disinji kollha tal-kisi, jew skemi ta 'rinforz, għall-kundizzjonijiet tat-tagħbija tal-liwi. Jintwera biss ir-rispons tal-flessjoni tas-segment tal-kaxxa-forti peress li din hija ż-żona fejn jiġu osservati l-akbar xquq. Barra minn hekk, tidher biss il-wisa 'tal-qasma. Is-sistema tal-kisi ma saritx ħsara u kompliet taħdem bħala struttura li ġġorr it-tagħbija. Għalhekk, l-uniku fattur li jillimita l-għażla ta 'kwalunkwe minn dawn il-każijiet huwa l-wisa' xquq imbassar, li ma jistax jaqbeż ir-rekwiżiti speċifiċi tal-proġett għall-istat tal-limitu tad-durabilità (madwar 0.2 mm).
Kif mistenni, iċ-ċirku tal-kisi tal-konkrit sempliċi (PC) wera l-akbar xquq tal-liwi, bix-xquq ewlenin li jseħħu fit-tarf ta 'ġewwa tal-parti ta' fuq tal-kisi tal-mina, fejn huwa previst il-mument massimu tal-liwi. Ta 'min jinnota li l-iskema tal-PC turi mġiba multi-xquq (minħabba forzi normali kompressivi) aktar milli qasma globali waħda li twassal għal falliment tas-segment. Is-segmenti tal-konkrit rinfurzat urew rispons simili għas-segmenti tal-konkrit rinfurzat, bid-differenza ewlenija tkun li l-mudell tal-qsim kien aktar regolari. Pjuttost milli tbassar daqsijiet ta 'xquq li ftit jew wisq jikkorrispondu għall-mument tal-liwi applikat f'ċertu punt, bħal fis-segmenti tal-PC, id-daqsijiet tal-xquq osservati fis-segmenti R huma xi ftit jew wisq simili, li jindikaw li l-vireg tal-azzar se jimxu b'mod effettiv tul ir-rispons tal-Xaqq restrizzjonijiet għat-tul tal-bar. Il-wisa 'ta' xquq massima prevista fis-sezzjoni tal-konkrit rinfurzat hija 0.158 mm, li hija fil-medda tollerabbli ta' inqas minn 0.2 mm speċifikata fil-limitu ta' servizz. B'xorti tajba, is-segmenti SFRC kienu l-aktar effettivi biex inaqqsu l-wisa 'tal-qasma. Iż-żewġ għażliet ta 'rinforz jirriżultaw f'xquq b'mod sinifikanti taħt il-limitu tas-servizz u għalhekk huma disinji ta' rinfurzar effettivi. Taħt l-iskema ta 'rinfurzar ibridu, il-prestazzjoni tal-liwi tas-sezzjoni sħiħa tal-SFRC hija kemmxejn aħjar (0.112 mm vs. 0.142 mm). Dan jikkorrispondi għal żieda fil-wisa 'ta' xquq ta' madwar 25%, filwaqt li t-tnaqqis totali fl-SFRC huwa ta' 75%.
Każ tat-tagħbija: Tkissir fil-ġonot lonġitudinali
Ir-rispons tad-disinni kollha tal-kisi, jew l-iskemi ta' rinfurzar, taħt tagħbija ta' spalling, jidher fil-Figura 5.28. L-akbar qasma tat-tixlif seħħet fil-ġonta lonġitudinali 78 grad mill-quċċata tal-mina, imkejla lejn l-arloġġ mill-quċċata taċ-ċirku. B'mod ġenerali, ix-xejriet imbassra fil-wisa 'massimu tal-qsim huma simili għal dawk għall-varjant tal-liwi. Madankollu, fil-każ ta 'spalling, SFRC wera li kien aktar effettiv fit-tnaqqis tal-wisa' tal-qasma.
Huwa importanti li wieħed jinnota li r-reżistenza minima tal-qsim tal-azzar ipprovduta fid-disinn tal-konkrit rinfurzat mhix biżżejjed biex tinibixxi l-formazzjoni ta 'xquq li jaqbżu t-tolleranzi. Dan jindika li SFRC huwa aktar adattat minn RC biex jirreżisti x-xquq li jinqalgħu. L-effettività ta 'skemi ta' rinfurzar ibridi tista 'tiżdied bl-użu ta' tulijiet ogħla ta 'għatu tal-konkrit rinfurzat fejn jaħdmu aħjar minn disinji konvenzjonali tal-konkrit rinfurzat u taħt il-limiti tas-servizz normali. Xquq jibdew barra s-saff tal-fibra tal-azzar, u l-għatu tas-saff tal-fibra tal-azzar jista 'jillimita biss l-iżvilupp ulterjuri tax-xquq. Sabiex jiġi stmat it-tul ottimali tal-limitu SFRC, jista 'jintuża algoritmu ta' ottimizzazzjoni.
