ﺑﺮای اﻳﻨﻜﻪ ﺑﻪ اﻳﻦ ﻫﺪف ﻧﺎﺋﻞ ﺷﻮﻳﻢ ﺑﺎﻳﺪ دو ﻧﻮع روش اﺻﻠﻲ مقاومسازی را در اﺑﺘﺪا ﺑﺮای ﺳﺘﻮن و ﭘﺎﻳﻪ پلهای ﺑﺘﻦ ﻣﺴﻠﺢ ﻣﻄﺮح ﻧﻤﻮد ﻛﻪ عبارتاند از:
اﻟﻒ ﭘﻮﺷﺶ ﻓﻮﻻدی ﺑﺮای مقاومسازی ستونهای پلهای ﺑﺘﻦ ﻣﺴﻠﺢ مقاومسازی لرزهای در ﻛﺎﻟﻴﻔﺮﻧﻴﺎ و ژاﭘﻦ بهطور ﮔﺴﺘﺮده اﻧﺠﺎم میشود ﻫﺪف از مقاومسازی لرزهای ﺟﻠﻮﮔﻴﺮی از ﺷﻜﺴﺖ ﺑﺮﺷﻲ در پلهای طراحیشده ﺑﺮ اﺳﺎس آییننامه Pre-1971 در ﻛﺎﻟﻴﻔﺮﻧﻴﺎ وPre-1980 در ژاﭘﻦ میباشد.
ﺑﻌﺪ از زﻟﺰﻟﻪ ژاﭘﻦ29,400 ﭘﺎﻳﻪ ﭘﻞ در ژاﭘﻦ مقاومسازی ﺷﺪﻧﺪ. ﻋﻼوه ﺑﺮ اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﺮﺷﻲ اﻓﺰاﻳﺶ جزئی در ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺧﻤﺸﻲ ﺻﻮرت میگیرد اﻳﻦ به خاطر اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻘﺎوﻣﺖ فونداسیونها اﺳﺖ اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺧﻤﺸﻲ ﺑﺮای ﻛﺎﻫﺶ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﻜﺎن در ستونها ﭘﺲ از زﻟﺰﻟﻪ، ﻃﺮح مؤثری اﺳﺖ ازاینرو ﭘﻮﺷﺶ ﻓﻮﻻدی ﻫﻤﺎﻧﻄﻮرﻛﻪ در ﺷﻜﻞ1 ﻧﺸﺎن دادهشده اﺳﺖ، بهعنوان ﻳﻚ روش اﺳﺘﺎﻧﺪارد مقاومسازی ﺑﺮای ستونهای ﻣﻨﻔﺮد ﺑﺘﻦ ﻣﺴﻠﺢ ﻛﻪ ﺑﺮ اﺳﺎس Pre-1980 طراحیشده ﺑﻮدﻧﺪ، ﺑﻜﺎر ﺑﺮده میشود ﺑﺮای اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺧﻤﺸﻲ در ﻳﻚ آزﻣﺎﻳﺶ، ﻣﻴﻞ ﻣﻬﺎر در اﻧﺘﻬﺎی ﭘﻮﺷﺶ ﻓﻮﻻدی ﺗﻌﺒﻴﻪ ﺷﺪ ﺗﺎ ﺑﺘﻮاﻧﻴﻢ بهطور اﺧﺘﺼﺎﺻﻲ ﺑﺎ اﻧﺘﺨﺎب ﺗﻌﺪاد و اندازهی ﻣﻴﻞ ﻣﻬﺎرﻫﺎ، اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺧﻤﺸﻲ را ﻣﻮرد ﻛﻨﺘﺮل قرارداد.
ﺿﺨﺎﻣﺖ ﭘﻮﺷﺶ 9 و 12 میلیمتر ( SS400) ﺑﺮای ﭘﺎﻳﻪ پلهایی ﺑﺎ ﻣﻘﻄﻊ ﻋﺮﺿﻲ ﺟﻬﺖ ﻋﻤﻮد( و ارﺗﻔﺎع ﻣﻘﻄﻊ)ﺟﻬﺖ ﻃﻮﻟﻲ(به ترتیب ﻧﺴﺒﺖ a/b ﻛﻤﺘﺮ ﻣﺴﺎوی 2 و a/b ﺑﻴﺸﺘﺮ از 2 توصیهشده اﺳﺖ ﺑﺮای ستونهایی ﺑﺎ ﻧﺴﺒﺖ a/b ، ﺑﻴﺸﺘﺮ ﻣﻴﻞ ﻣﻬﺎرﻫﺎی ﺿﺮﺑﺪری ﺳﻔﺎرش ﺷﺪه اﺳﺖ ﺧﻤﻴﺮ ﺳﻴﻤﺎن ﺑﺪون اﻓﺖ ﺣﺠﻤﻲ ﻳﺎ رزﻳﻦ اﭘﻮﻛﺴﻲ ﺑﻴﻦ ﺳﺘﻮن ﺑﺘﻨﻲ و ﭘﻮﺷﺶ ﻓﻮﻻدی ﺗﺰرﻳﻖ میشود. ﺑﻪ ازای ﻫﺮ 250 میلیمتر ﻓﺎﺻﻠﻪ، ﻣﻴﻞ ﻣﻬﺎر ( SD295) D35توصیهشده اﺳﺖ.
اﻳﻦ روش مقاومسازی، ﺑﺮای ستونهای ﻣﺴﺘﻄﻴﻠﻲ اﻏﻠﺐ ﻣﻮارد از ﻣﻘﺎﻃﻊ دایرهای ﺳﺎزﮔﺎرﺗﺮ اﺳﺖ مقاومسازی ﺗﻮﺳﻂ پوششهای ﻓﻮﻻدی ﺑﺮ ای پلهایی ﺑﺎ ﻣﻘﺎﻃﻊ ﺑﺰرگ ﻣﺴﺘﻄﻴﻠﻲ ﻛﺎﻓﻲ ﻧﻴﺴﺖ اﮔﺮﭼﻪ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺷﻜﻞ ﻣﻘﻄﻊ ﻣﺴﺘﻄﻴﻠﻲ ﺑﻪ ﺑﻴﻀﻲ بهطور موفقیتآمیز اﻧﺠﺎم ﭘﺬﻳﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ. بعضیاوقات در پلهای راهآهن ﺑﻪ ﻋﻠﺖ ﻛﻤﺒﻮد ﻓﻀﺎ ﺗﻴﺮ ﺟﺎﻧﺒﻲ حلقهای ﺗﻴﺮH ﺷﻜﻞ در اﻧﺘﻬﺎی ﭘﻮﺷﺶ ﻓﻮﻻدی اﺟﺮا میشود ﺑﺮای ﺗﻌﺪادی از اﻳﻦ ﺗﻴﺮﻫﺎ ﻛﻪ در ناحیهی ﻣﻔﺎﺻﻞ ﭘﻼﺳﺘﻴﻚ ﻗﺮار داﺷﺘﻨﺪ و ﺧﻄﺮﻧﺎک ﺑﻮدﻧﺪ در ﻫﻤﻴﻦ مدتزمان آزﻣﺎﻳﺶ ﺑﺎرﮔﺬاری ﻣﺘﻨﺎوب اﻧﺠﺎم ﭘﺬﻳﺮﻓﺖ و ﻧﺸﺎن داد ﻛﻪ ﺗﻴﺮ ﺟﺎﻧﺒﻲ حلقهای در اﻧﺘﻬﺎ، ﺑﺮای اﻓﺰاﻳﺶ انعطافپذیری ﻛﺎﻓﻲ ﺑﻮد ﻳﻚ ﻓﻀﺎی ﺧﺎﻟﻲ در اﻧﺘﻬﺎی ﭘﻮﺷﺶ ﻓﻮﻻدی و در ﺑﺎﻻی ﭘﺎﻳﻪ ﺳﺘﻮن ﺗﻌﺒﻴﻪ ﺷﺪ. ﺷﻜﻞ 2اﺛﺮ ﭘﻮﺷﺶ ﻓﻮﻻدی را برای ﻳﻚ ﺳﺘﻮن ﻣﺴﺘﻄﻴﻠﻲ ﺑﻪ ارﺗﻔﺎع3,01 ﻣﺘﺮ ﺑﺎ ﻣﻘﻄﻊ600*600 میلیمتر ﻣﺮﺑﻊ را ﻧﺸﺎن میدهد. ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺧﻤﺸﻲ و ﻓﺎﻛﺘﻮر ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﻜﺎن ستونهای مقاومسازی ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ﺿﺮﻳﺐ 1,39 و1,4 ﺑﺮای ﺳﺘﻮن به ترتیب افزایشیافته اﺳﺖ.
ب: ﭘﻮﺷﺶ ﻣﻮاد ﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖ ﻣﻮاد ﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖ ﻣﺜﻞ پوششهای ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﺎﻻی ﻓﺎﻳﺒﺮﮔﻼس(اﻟﻴﺎف شیشهای )، آراﻣﻴﺪ ﺑﺎ ﭘﻠﻴﻤﺮ ﻣﻘﺎوم ﺷﺪه بهصورت ﭘﻮﺷﺶ و ورقهای اﻟﻴﺎف ﻛﺮﺑﻦ (CFS )موردتحقیق قرارگرفته اﺳﺖ.اﻳﻦ پوششهای ﺗﻘﻮﻳﺘﻲ درجاهایی از ستونها اﺳﺘﻔﺎده میشود ﻛﻪ ﻓﻀﺎی ﻛﺎﻓﻲ در ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن قابلدسترسی ﻧﻴﺴﺖ.
پوششهای اﻟﻴﺎف آراﻣﻴﺪ ﭘﻠﻴﻤﺮی و پوششهای اﻟﻴﺎف ﻛﺮﺑﻦ در مقاومسازی لرزهای پلهای راهآهن و ﻣﺘﺮوی ﺷﻬﺮی انجامشده اﺳﺖ ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ اﻳﻨﻜﻪ اﻧﺪازه ﻣﻘﻄﻊ پلهای راهآهن بهطورمعمول ﻛﻮﭼﻚ ﺑﻮد وﻟﻲ روشهای ﺟﺪﻳﺪی از آزﻣﺎﻳﺸﺎت ﺑﺎرﮔﺬاری ﻣﺘﻨﺎوب ﺑﻜﺎر ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪ.
ﻣﻮاد اﻟﻴﺎف ﻣﻘﺎوم ﺷﺪه ﺑﺎ ﭘﻠﻴﻤﺮ دارای ﻛﺎرﺑﺮد زﻳﺎدی ﺑﺮای ﺗﻌﻤﻴﺮ و مقاومتر ﻛﺮدن سازههای ﻣﻮﺟﻮد درجهات ﺳﺮﻋﺖ مقاومسازی و اﺟﺮای مؤثر آن میباشد و اﻧﺘﻈﺎر میرود در ﺳﻄﺢ وسیعتری ﺑﺮای سیستمهای ﺳﺮاﺳﺮ دﻧﻴﺎ ﻣﻮرد ﻣﺼﺮف ﻗﺮار ﮔﻴﺮد اﺟﺮای ﺗﻘﻮﻳﺖFRP بهطور ﮔﺴﺘﺮده ﺑﻪ ﻛﻴﻔﻴﺖ ﭼﺴﺒﻨﺪﮔﻲ ﺑﻴﻦ ورق ﻳﺎ ﭘﺎرﭼﻪ و ﺳﻄﺢ ﻋﻀﻮی ﻛﻪ ﻣﻮرد مقاومسازی ﻗﺮار میگیرد ، ﺑﺴﺘﮕﻲ دارد ﺳﺨﺘﻲ اجزای ﻣﻘﺎوم ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ FRP در ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﺑﺎ ﺳﺨﺘﻲ ﻋﺮﺷﻪ ﭘﻞ ﻧﺎﭼﻴﺰ اﺳﺖ و ﺑﻨﺎ ﺑﺮاﻳﻦ ﺗﻐﻴﻴﺮ مکانهای اندازهگیری ﺷﺪه بهطور قابلتوجهی ﺑﻌﺪ از مقاومسازی کاهشیافته اﺳﺖ ﺷﻜﻞ3 اﺛﺮات ﭘﻮﺷﺶ ورق ﻛﺮﺑﻨﻲ را ﺑﺮای ستونهایی ﺑﻪ ارﺗﻔﺎع2,1 ﻣﺘﺮ ﺑﺎ ﻗﻄﺮ 700ﻣﻴﻠﻴﻤﺘﺮ را ﻧﺸﺎن میدهد. ورقهای اﻟﻴﺎف ﻛﺮﺑﻨﻲ ﺑﻪ2 ﻃﺮﻳﻖ اﻓﻘﻲ و اﻓﻘﻲ- ﻋﻤﻮدی ﺑﺮ روی ﻫﻤﺪﻳﮕﺮ قرارداد میشوند.
ورقهای اﻟﻴﺎف ﻛﺮﺑﻨﻲ درجهات ﻋﻤﻮدی ﭘﻴﭽﻴﺪه ﺷﺪه درجهات اﻓﺰاﻳﺶ ﻧﺎﭼﻴﺰ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺧﻤﺸﻲ ﻋﻤﻞ میکند و از ﻃﺮﻳﻖ صفحههای ﻓﻮﻻدی ﺑﻪ ﭘﺎﻳﻪ ﺳﺘﻮن ﮔﻴﺮدار میشود ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻦ اﻓﻘﻲ و اﻓﻘﻲ ﻋﻤﻮدی ورقهای اﻟﻴﺎف ﻛﺮﺑﻦ ﻧﺴﺒﺖ ﺗﺮاﻛﻢ را ﺑﻪ 200٪ و 300 ٪ به ترتیب اﻓﺰاﻳﺶ داده اﺳﺖ.درﻳﻜﻲ از مقاومسازیهای لرزهای وﺳﻴﻊ پلهای ﺑﺰرﮔﺮاﻫﻲ، اﺳﺘﻔﺎده از ورقهای اﻟﻴﺎف ﻛﺮﺑﻦ اﻧﺠﺎم ﭘﺬﻳﺮﻓﺖ ﭘﻠﻲ ﺑﺎ 5 دﻫﺎﻧﻪ و شاهتیرهایی ﻛﻪ ﺑﺎر ﺧﻮد را ﺗﻮﺳﻂ 5 ﻋﺪد ﺳﺘﻮن ﺑﺘﻦ ﻣﺴﻠﺢ ﺗﻮﺧﺎﻟﻲ ﺑﻪ ارﺗﻔﺎع42-45 ﻣﺘﺮ اﻧﺘﻘﺎل میدهد. ﺷﻜﻞ 4a اﺛﺮ مقاومسازی را ﻧﺸﺎن میدهد. ﺷﻜﻞ4b ﺗﺼﺎوﻳﺮی از پوششهای ﻛﺮﺑﻨﻲ را ﺑﺮای ستونهای ﺑﺘﻨﻲ ﻧﺸﺎن میدهد.
اﺧﻴﺮاً دستورالعملهای ﺗﺮﻣﻴﻢ سازههای پلهای ﺑﺘﻦ ﻣﺴﻠﺢ ﺗﻮﺳﻂ اﻟﻴﺎف ﻛﺮﺑﻨﻲ در ﻣﻮرد ستونهاﻳﻲ ﺑﺎ ﻗﻄﺮ ﻛﻤﺘﺮ از 3 ﻣﺘﺮ منتشرشده اﺳﺖ .ﻫﺪف ﺟﻠﻮﮔﻴﺮی از ﺷﻜﺴﺖ ﺑﺮﺷﻲ ﻫﺮ دو ﺳﺘﻮن دایرهای و ﻣﺴﺘﻄﻴﻠﻲ اﺳﺖ ﺗﺎ ﻇﺮﻓﻴﺖ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺷﻜﻞ را ﺑﺮای پلهای دایرهای ﺑﺎﻻ ﺑﺒﺮد و از ﺷﻜﺴﺖ ﺑﺮﺷﻲ ﺧﻤﺸﻲ آﻧﻲ در ستونهای دایرهای و ﻣﺴﺘﻄﻴﻠﻲ ﺑﺎ ارﺗﻔﺎع ﻣﺘﻮﺳﻂ در آرماتورهای ﻃﻮﻟﻲ در ﻣﺤﻞ اﺗﺼﺎل آنها ﺟﻠﻮﮔﻴﺮی ﻛﻨﺪ. بهمنظور ﺟﻠﻮﮔﻴﺮی از ﺷﻜﺴﺖ ﺧﻤﺸﻲ ستونها در ارﺗﻔﺎع ﻣﻴﺎﻧﻪ آنها، اﺣﺘﻴﺎج ﺑﻪ قرارداد ورق اﻟﻴﺎف ﻛﺮﺑﻦ نهتنها در ﺟﻬﺖ اﻓﻘﻲ ﺑﻠﻜﻪ در ﺟﻬﺖ ﻋﻤﻮدی میباشیم.
ﺗﻮﺻﻴﻒ ﭘﻞ و مقاومسازی آن
کرنشهای اندازهگیری ﺷﺪه ﻧﻘﺶ ﻣﻮاد FRP را ﺑﻴﺎن میکند و مهمتر از آن ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﭘﻞ بعد از مقاومسازی افزایشیافته اﺳﺖ در این ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﺻﺤﺮاﻳﻲ دو ﭘﻞ را موردبررسی قراردادند ﻛﻪ ﻧﻘﺶ ﺑﺴﺰاﻳﻲ در ﻛﺎﻫﺶ ﺗﺮاﻓﻴﻚ در خطوط ﺷﻬﺮی را اﻳﻔﺎ میکند و هردوی آنها ﺑﺎ ورق CFRP مقاومسازی شدهاند ﺑﻪ ﻋﻠﺖ ﺗﺸﺎﺑﻪ اﻳﻦ دو ﭘﻞ ﺑﻪ ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ ﻓﻘﻂ ﻳﻚ ﭘﻞ را موردمطالعه قراردادیم)ﺷﻜﻞ 5a اﻳﻦ ﭘﻞ دارای 3 ﺧﻂ و دارای 2 دﻫﺎﻧﻪ ﺷﺎﻣﻞ ﺗﻴﺮﻫﺎی T ﺷﻜﻞ ﺑﺘﻨﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ روی ستونهای ﻣﻴﺎﻧﻲ قرارگرفتهاند2 دﻫﺎﻧﻪ ﭘﻞ هماندازهاند و ﻃﻮل ﻫﺮ دﻫﺎﻧﻪ 25 ﻣﺘﺮ اﺳﺖ ﺑﺎﻻی ﺳﺎزه از 9 ﺗﻴﺮ T ﺷﻜﻞ بافاصله ﻣﺮﻛﺰ ﺑﻪ ﻣﺮﻛﺰ 1,73 ﻣﺘﺮ تشکیلشده اﺳﺖ ارﺗﻔﺎع ﺗﻴﺮT ﺷﻜﻞ از 0,9 ﻣﺘﺮ در اﺑﺘﺪای ﭘﻞ( ﻧﻴﻢ ﭘﺎﻳﻪ) ﺗﺎ 1,9 ﻣﺘﺮ در ﺳﺘﻮن ﻣﻴﺎﻧﻲ ﻣﺘﻐﻴﺮ اﺳﺖ.
ﺗﺼﻤﻴﻢ ﺑﺮای ﻋﻤﻠﻴﺎت مقاومسازی ﭘﻞ وﻗﺘﻲ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪ ﻛﻪ ترکهای زﻳﺎدی از ﻧﻮع ﺧﻤﺸﻲ وبرشی روی شاهتیرهای ﭘﻞ همانطور ﻛﻪ در ﺷﻜﻞ 5b ﻧﺸﺎن دادهشده اﺳﺖ،اﻳﺠﺎد ﺷﺪ. ﻣﻴﺰان ﺑﺎر ﺗﻮﺳﻂ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﺪل اجزای ﻣﺤﺪود ﺑﺮای ﺑﺮرﺳﻲ ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت ﺳﺎزه و رﻓﺘﺎر ﻣﻮرد اﻧﺘﻈﺎر ﭘﺲ از مقاومسازی به دست آﻣﺪ.
ﺗﻘﻮﻳﺖ ﭘﻞ از لایههای ﻣﻮاد اﻟﻴﺎف ﻛﺮﺑﻦ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺷﺪ ﻛﻪ ﺑﻪ ﺗﻴﺮﻫﺎی Tﺷﻜﻞ ﺑﺘﻨﻲ در ﻧﻮاﺣﻲ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﭼﺴﺒﺎﻧﺪه ﺷﺪه اﺳﺖ. ﻻﻳﻪ ﻃﻮﻟﻲ ﻣﻮاد اﻟﻴﺎف ﻛﺮﺑﻨﻲ در اﻧﺘﻬﺎ و ﻣﻴﺎن دﻫﺎﻧﻪ ﭼﺴﺒﺎﻧﺪه ﺷﺪ ﺗﺎ از ﺷﻜﺴﺖ اﺣﺘﻤﺎﻟﻲ ﺟﻠﻮﮔﻴﺮی ﺷﻮد و ﺳﺨﺘﻲ ﺗﻴﺮ را اﻓﺰاﻳﺶ دﻫﺪ ﻧﻮار U ﺷﻜﻞ ﻣﻮاد اﻟﻴﺎف ﻛﺮﺑﻦ ﺣﻮل ﺑﺎﻻی ﻫﺮﻛﺪام از ﺗﻴﺮﻫﺎی T ﺷﻜﻞ در نزدیکی ﺳﺘﻮن ﻣﻴﺎﻧﻲ و محلهای ﻧﻴﻢ ﭘﺎﻳﻪ ﭼﺴﺒﺎﻧﺪه ﺷﺪ ﺗﺎ ﻇﺮﻓﻴﺖ ﺑﺮﺷﻲ هرکدام از ﺗﻴﺮﻫﺎ را ﺑﻬﺒﻮد ﺑﺨﺸﺪ ﻣﻮاد CFRP نصبشده روی ﺗﻴﺮﻫﺎ در ﺷﻜﻞ 5c ﻧﺸﺎن دادهشده اﺳﺖ ﻣﺮاﺣﻞ ﺗﺌﻮرﻳﻚ ﺗﻮﺳﻂ ﻣﻬﻨﺪﺳﻴﻦ وزارت راه ﺑﺮای ﻇﺮﻓﻴﺖ ﺑﺮش و ﻟﻨﮕﺮ ﻣﻨﻔﻲ و مثبت در HS30- 44 ﺑﺎ و ﺑﺪون CFRP موردمحاسبه ﻗﺮارﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ ﻛﻪ در ﺟﺪول زیر خلاصهشده اﺳﺖ.
| سطح فعالیت OPR | میزان موجود INV | |||
| با الیاف کربن | درحالت عادی | با الیاف کربن | درحالت عادی | |
| 1.02 | 0.44 | 0.61 | 0.27 | برش |
| 1.88 | 1.03 | 0.88 | 0.61 | لنگر مثبت |
| 0.89 | 0.89 | 0.53 | 0.53 | لنگر منفی |
ﺗﻮﺻﻴﻒ ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ آزﻣﺎﻳﺶ
ﻫﺪف آزﻣﺎﻳﺶ، ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﻗﺒﻞ و ﺑﻌﺪ از مقاومسازی ﺑﺎ ورق اﻟﻴﺎف ﻛﺮﺑﻦ و ﺑﺎ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺣﺎﺻﻞ از ﻣﺪل اﺟﺰای ﻣﺤﺪود اﺳﺖ اوﻟﻴﻦ ﺑﺎر در ﺳﺎل 1382 برنامهریزی ﺑﺮای اﺟﺮای CFRP اﻧﺠﺎم ﺷﺪ درﺳﺎل 1383 ﻧﺼﺐ CFRP ﻛﺎﻣﻞ ﺷﺪ و آزﻣﺎﻳﺶ دوﺑﺎره در ﺳﺎل 1384 ﺗﻜﺮار ﺷﺪ.
آزﻣﺎﻳﺶ بارگذاری ﺗﻮﺳﻂ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻦ 2 ﻛﺎﻣﻴﻮن ﺑﺎرﺑﺮ روی2 دﻫﺎﻧﻪ ﺑﺮای اندازهگیری ﻣﻴﺰان ﺧﺰش اﻧﺠﺎم ﭘﺬﻳﺮﻓﺖ ﻛﺮﻧﺶ و ﺗﻐﻴﻴﺮ مکانها ﺑﻪ ازای ﻫﺮ ﻣﻴﺰان ﺑﺎرﮔﺬاری بهمنظور ارزﻳﺎﺑﻲ ﻣﺒﻨﺎی پاسخهای سازهای ﭘﻞ ﺛﺒﺖ ﺷﺪ ﻣﺸﺨﺼﺎت ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت آزﻣﺎﻳﺸﺎت دﻳﻨﺎﻣﻴﻜﻲ از ارﺗﻌﺎﺷﺎت ﻋﻤﻮدی در محلهای ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻋﺮﺷﻪ ﭘﻞ ﺑﺮای ﻣﺤﺪود ﻛﺮدن ﺑﺎر ﺗﺮاﻓﻴﻚ ﺗﻌﻴﻴﻦ ﺷﺪ.
آزﻣﺎﻳﺶ ارﺗﻌﺎش دﻳﻨﺎﻣﻴﻜﻲ ﺑﻼﻓﺎﺻﻠﻪ بعدازاینکه بارگذاری اﺳﺘﺎﺗﻴﻜﻲ ﭘﺎﻳﺎن ﭘﺬﻳﺮﻓﺖ،اﻧﺠﺎم ﺷﺪ آزﻣﺎﻳﺸﺎت ارﺗﻌﺎش محدودشده ﻓﻘﻂ پاسخهای ﭘﻞ خروجیها در اﺛﺮ بار ترافیکی، ﺑﺎد و دﻳﮕﺮ ﻣﻮارد تحریککننده اندازهگیری ﺷﺪ ﺗﺎ ﺟﺰﺋﻴﺎت ﻣﻮدی ﺳﺎزه را ﻣﺸﺨﺺ ﻛﻨﺪ آزﻣﺎﻳﺸﺎت دﻳﻨﺎﻣﻴﻜﻲ ﻗﺒﻞ و بعد از مقاومسازی ﭘﻞ ﺑﺎ ﻫﻤﺎن ﺟﺮﻳﺎن ﺗﺮاﻓﻴﻜﻲ ﻣﻌﻤﻮل بر روی ﭘﻞ اﻧﺠﺎم ﺷﺪ فرکانسهای ﺳﺎزه در اﺑﺘﺪا ﺗﺎﺑﻊ ﺟﺮم و سختی ﺳﺎزه اﺳﺖ ﺷﻜﻞ6 ﺟﺰﻳﻴﺎت ﻣﻘﻄﻊ ﺗﻴﺮ T ﺷﻜﻞ را ﻧﺸﺎن میدهد.
ﻣﺸﺨﺼﺎت اﺑﺰارآﻻت آزﻣﺎﻳﺶ
محلهایی ﻛﻪ در ﺣﻴﻦ ﺑﺎرﮔﺬاری دارای ﺑﻴﺸﺘﺮﻳﻦ ﻛﺮﻧﺶ و ﺗﻐﻴﻴﺮ مکانها ﺑﻮدﻧﺪ ﺑﺮای ﻣﺴﺘﻘﺮ ﻛﺮدن وﺳﺎﻳﻞ اندازهگیری اﻧﺘﺨﺎب ﺷﺪﻧﺪ 2ﻧﻮع ﮔﻴﺞ باقابلیت جوشپذیری ﺑﻪ ﻣﻴﻠﮕﺮد ﺑﺎ ﻣﻘﺎوﻣﺖ اﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻲ 350 اﻫﻢ ﺑﺮای اندازهگیری ﻛﺮﻧﺶ ﺑﻜﺎر ﺑﺮده ﺷﺪﻧﺪ اﻳﻦ گیجها پسازاینکه ﻛﺎور ﺑﺘﻦ ﺗﻴﺮ را ﺣﺬف ﻛﺮدﻳﻢ ﺑﻪ اﻧﺘﻬﺎی ﺗﻴﺮﻫﺎ ﻣﺘﺼﻞ ﺷﺪﻧﺪ.
بعدا ﻧﻮاﺣﻲ ﻛﻪ ﻛﺎور ﺑﺘﻦ از ﺑﻴﻦ رﻓﺘﻪ ﺑﻮد ﺑﺎ رزﻳﻦ اﭘﻮﻛﺴﻲ ﻛﻪ ﺑﺮای ﻣﺘﺼﻞ ﻛﺮدن CFRP ﺑﻪ ﺑﺘﻦ بهکاربرده میشود،ﭘﺮ میشود.
اﻳﻦ گیجها روی ﺳﻄﺢ انتهای تیرهای ﺑﺘﻨﻲ و ﻋﺮﺷﻪ ﻧﺼﺐ میشود کرنشهای ﺳﻄﺤﻲ ﺗﻮﺳﻂ گیجهای ﻣﺘﺼﻞ ﺑﻪ ﻣﻴﻞ ﻣﻬﺎرﻫﺎ اندازهگیری ﺷﺪﻧﺪ. کرنشهای ﺑﺮﺷﻲ ﺗﻮﺳﻂ گیجهای نصبشده روی ﺟﺎن ﺗﻴﺮﻫﺎی T ﺷﻜﻞ در ﻧﺰدﻳﻜﻲ ستونهای ﻣﻴﺎﻧﻲ اندازهگیری ﺷﺪه اﺳﺖ.ﺗﻐﻴﻴﺮ مکانهای ﻋﻤﻮدی و ﻣﺤﻞ گیجهای اندازهگیری ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﻜﺎن و ﮔﻴﺞ ﻛﺮﻧﺶ ﻣﺘﺼﻞ ﺑﻪ ﻣﻴﻠﮕﺮدﻫﺎ و شتابنگارها در ﺷﻜﻞ 7 ﻧﺸﺎن دادهشده اﺳﺖ.
ﺑﺎرﮔﺬاری ﺗﻮﺳﻂ ماشینهای ﺑﺎرﺑﺮی
2ﻋﺪد ﻛﺎﻣﻴﻮن ﺑﺎرﺑﺮ ﺑﺮای ﻫﺮ ﻣﻮرد ﺑﺎرﮔﺬاری ﻓﺮاﻫﻢ ﮔﺮدﻳﺪ ﻛﻪ وزن هرکدام از آنها ﻗﺒﻞ از ﺑﺎرﮔﺬاری ﺑﺮ روی ﭘﻞ ﺟﻬﺖ ورودی و ﺧﺮوﺟﻲ ﭘﻞ ﻣﻌﻴﻦ ﺷﺪﻧﺪ. ماشینها ﺑﺮای ﺑﺎرﮔﺬاری بر روی ﭘﻞ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺖ ﺗﺎ ﻣﻘﺪار ﻋﺪد گیجهای ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﻜﺎن ﻣﺸﺨﺺ ﺷﻮد وزن ﻫﺮ ﺗﺮاک 42,120 و 35,430 ﺗﻦ و درمجموع 77,550 ﺗﻦ در زﻣﺎن اوﻟﻴﻦ آزﻣﺎﻳﺶ ﺑﻮد و در مرحلهی دوم آزﻣﺎﻳﺶ ﺑﺎرﮔﺬاری، ماشینهاﻳﻲ ﺑﺎ اوزان 37,900 و30,280 ﺗﻦ و درمجموع 68,180 ﺗﻦ ﺑﺎ ﻫﻤﺎن ﺷﺮاﻳﻂ بارگذاری ﻗﺒﻠﻲ، ﭘﺲ از ﺗﺮﻣﻴﻢ اﻧﺠﺎم ﭘﺬﻳﺮﻓﺖ. ماشینهای ﺑﺎرﮔﺬاری و سازههای ﻣﻮﻗﺖ ﺑﻜﺎر ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪﻧﺪ ﺗﺎ ﻣﻘﺪار ﮔﻴﺞ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﻜﺎن ﻣﺸﺨﺺ ﺷﻮد ﻛﻪ در ﺷﻜﻞ 8 ﻧﻤﺎﻳﺶ دادهشده اﺳﺖ.
ﻫﻤﺎﻧﻄﻮرﻛﻪ در ﺷﻜﻞ9 ﻧﻤﺎﻳﺎن اﺳﺖ،ﻳﻚ ﻓﻴﻠﺘﺮ دﻳﺠﻴﺘﺎﻟﻲ ﺣﺴﺎس ﺑﻪ ﺻﺪا ﻛﻪ پاسخهای ﺻﻮﺗﻲ در ﺳﺎزه را بهصورت ﻛﺮﻧﺶ اندازهگیری میکند در ﻣﻴﺎن دﻫﺎﻧﻪ تعبیهشده اﺳﺖ.ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﺑﻴﻦ کرنشهای اﻧﺪازه گرفتهشده ﻗﺒﻞ و ﺑﻌﺪ از ﺗﺮﻣﻴﻢCFRP در ﻳﻚ ﻧﻤﻮدار در ﺷﻜﻞ 9 خلاصهشده اﺳﺖ.
بطﻮر ﺧﻼﺻﻪ ﻓﻘﻂ ﺣﺎﻻت بارگذاری 7 و10 ﺑﻴﺸﺘﺮﻳﻦ پاسخهای سازهای را اﻳﺠﺎد ﻛﺮدﻧﺪ)ﺷﻜﻞ 10 ﺑﺮای ﻣﺸﺨﺺ ﺷﺪن ﺷﺮاﻳﻂ ﭘﻞ ﺑﻌﺪ و ﻗﺒﻞ از ﻧﺼﺐ CFRP، ﻧﺘﺎﻳﺞ اندازهگیریها در ﺷﻜﻞ11 و12و13و14 ﻧﺸﺎن دادهشده اﺳﺖ
آزﻣﺎﻳﺸﺎت دﻳﻨﺎﻣﻴﻜﻲ
آزﻣﺎﻳﺸﺎت دﻳﻨﺎﻣﻴﻜﻲ ﺗﺤﺖ ﺷﺮاﻳﻂ ﺗﺮاﻓﻴﻜﻲ ﺑﺎ ﻃﻴﻒ ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ100 ﻫﺮﺗﺰ اﻧﺠﺎم ﺷﺪ)ﺷﻜﻞ15 بعد از ارزﻳﺎﺑﻲ ﭼﻨﺪﻳﻦ ورودی ﭼﻨﺪﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ ﻣﻮدی بهطور واضحتر در ﺟﺪول3 ﻧﻤﺎﻳﺎن اﺳﺖ.فرکانسهای ﻣﻮدی در ﺟﺪول 3 ﻧﺸﺎن میدهد ﻛﻪ ﺑﺎ اﻓﺰاﻳﺶ فرکانسها ﺳﺨﺘﻲ بهطور ﻧﺎﭼﻴﺰ افزایشیافته اﺳﺖ. واﺿﺢ اﺳﺖ ﻛﻪ ﺳﺨﺘﻲ ﻳﻚ ﻣﻮد ﻣﺘﻨﺎﺳﺐ ﺑﺎ ﺗﻮان 2 ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ اﺳﺖ.ﻛﻪ K ﺳﺨﺘﻲ و M ﺟﺮم و ωﻓﺮﻛﺎﻧﺲ میباشد.
| تغییر سختی | تغییر فرکانس(%) | آزمایش بعد از FRP
(HZ) |
آزمایش قبل از FRP
(HZ) |
|
| 1.15 | 7.20 | 2.83 | 32.64 | 11 |
| 1.13 | 6.49 | 3.61 | 3.39 | 2 |
| 1.05 | 2.57 | 4.39 | 4.28 | 3 |
| 1.03 | 1.68 | 5.45 | 5.36 | 4 |
| 1.03 | 1.44 | 6.33 | 6.24 | 5 |
| – | – | 9.55 | – | 6 |
| 1.06 | 3.03 | 10.54 | 10.23 | 17 |
| – | – | 10.92 | – | 8 |
| 1.02 | 0.81 | 12.38 | 12.28 | 9 |
ﺷﻜﺎل ﻣﻮدی و ﻓﺮﻛﺎﻧﺴﻲ ﻛﻪ از مدلهای اﺟﺰای ﻣﺤﺪود در دوﺣﺎﻟﺖ ﺑﺎ و ﺑﺪون ﺗﻘﻮﻳﺖ CFRP بهدستآمده در ﺷﻜﻞ 16 ﻧﻤﺎﻳﺶ دادهشده اﺳﺖ
دستیافتههای آزﻣﺎﻳﺸﺎت
از ﻧﺘﺎﻳﺞ بهدستآمده واﺿﺢ اﺳﺖ ﻛﻪ همهی ﺗﻐﻴﻴﺮ مکانها و کرنشهای اندازهگیری ﺷﺪه ﺑﻌﺪازﻛﺎرﺑﺮد CFRP کاهشیافته اﺳﺖ.اﺷﻜﺎل7 ﺗﺎ10 ﻧﺸﺎن میدهد ﻛﻪ ﻫﻤﺒﺴﺘﮕﻲ ﺑﻴﻦ ﭘﺎﺳﺦ ﭘﻞ ﻗﺒﻞ و ﺑﻌﺪ از ﻧﺼﺐ اﻟﻴﺎف ﻛﺮﺑﻦ وﺟﻮد دارد ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﻜﺎن ﻗﺎﺋﻢ اندازهگیری ﺷﺪه ﺑﺮای ﺗﻴﺮﻫﺎ ﻧﻴﺰ ﺑﺎAASHTO L/800 در محدودهی ﻣﻮرد ﺗﻌﻤﻴﺮ ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﺷﺪ.
ﺑﻴﺸﺘﺮﻳﻦ ﻣﻘﺪار تغییر مکانهای ﺗﺤﺖ ﺑﺎرﮔﺬاری 2 ﻛﺎﻣﻴﻮن از حد L/800 بیشتر نشده اﺳﺖ )ﺷﻜﻞ 11 و12و13 ﺑﻴﺸﺘﺮﻳﻦ ﻣﻘﺪار ﺗﻐﻴﻴﺮﻣﻜﺎﻧﻬﺎی اندازهگیری ﺷﺪه ﺗﻴﺮ بعد از ﻛﺎرﺑﺮدCFRP 16,13ﻣﻴﻠﻴﻤﺘ ﺮ ﺑﺮای ﻳﻚ ﺣﺎﻟﺖ ﺑﺎرﮔﺬاری اﺳﺘﻔﺎده از4 ﻛﺎﻣﻴﻮن در ﺗﻴﺮ5 در ﺷﻜﻞ 17 ﺑﻮده اﺳﺖ.
اﮔﺮL/800 AASHTO را31,25 میلیمتر ﺑﺮای ﻛﺎﻣﻴﻮن KN) HS30-44 490 ﻟﺤﺎظ ﻛﻨﻴﻢ، ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﻜﺎن ﻣﺎﻛﺰﻳﻤﻢ52 ﻣﺤﺪوده ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻌﻤﻴﺮ ﺑﺎ4 ﻛﺎﻣﻴﻮن ﺑﺎرﮔﺬاری )KN 1272 روی ﭘﻞ اﻳﺠﺎد میشود ﻳﻚ ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﺑﻴﻦ ﻫﻤﻪ ﺗﻐﻴﻴﺮﻣﻜﺎﻧﻬﺎی اندازهگیری ﺷﺪه ﻗﺒﻞ و ﺑﻌﺪ از ﻧﺼﺐ FRP ﻧﺸﺎن داده ﺗﻐﻴﻴﺮ شکلهای ﻗﺎﺋﻢ 16٪ بهطور ﻣﺘﻮﺳﻂ ﺑﻌﺪ از ﺗﺮﻣﻴﻢ و ﺗﻘﻮﻳﺖ کاهشیافته اﺳﺖ(1).
ﻛﺮﻧﺶ ﻣﻴﻠﮕﺮدﻫﺎ ﻗﺒﻞ و بعد از مقاومسازی ﻧﺸﺎن میدهد ﻛﻪ اﻳﻦ کرنشها 13٪ بهطور ﻣﺘﻮﺳﻂ ﺑﻌﺪ از ﺗﻘﻮﻳﺖ کاهشیافته اﺳﺖ.
در آزمایش دﻳﻨﺎﻣﻴﻜﻲ اگر فقط 7,2 ٪ اﻓﺰاﻳﺶ در اولین ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ ﻣﻮدی ﻟﺤﺎظ ﺷﻮد ﺗﻐﻴﻴﺮات میتواند ﺑﻪ ﻧﺴﺒﺖ 15٪ ﺳﺨﺘﻲ را اﻓﺰاﻳﺶ دﻫﺪ ﻧﺘﺎﻳﺞ بهدستآمده از آزﻣﺎﻳﺶ ﺑﺎرﮔﺬاری اﺳﺘﺎﺗﻴﻜﻲ ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ اﻓﺰاﻳﺶ در ﺳﺨﺘﻲ میشود (ﺷﻜﻞ17)
نتیجهگیری
در اﻳﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ اﺛﺮ ﺗﻘﻮﻳﺖ ﺑﺎ ﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖ از ﻧﻮع اﻟﻴﺎف ﻛﺮﺑﻨﻲ و ﭘﻮﺷﺶ ﻓﻮﻻدی موردتحقیق و ﺑﺮرﺳﻲ ﻗﺮارﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ ﻧﺘﺎﻳﺞ آزﻣﺎﻳﺶ ﻧﺸﺎن میدهد ﻛﻪ ﺳﺨﺘﻲ ﭘﻞ 10 افزایشیافته و کرنشهای ﻛﺸﺸﻲ 15 بعد از ﺗﻘﻮﻳﺖ کاهشیافته اﺳﺖ ﻣﺎﻛﺰﻳﻤﻢ ﻛﺮﻧﺶ ﻣﻴﻠﮕﺮدﻫﺎ ﺗﺤﺖ اﺛﺮ ﺑﺎرﮔﺬاری ﺳﻨﮕﻴﻦ ﻓﻘﻂ 10 ﺗﻨﺶ ﺗﺴﻠﻴﻢ ﻓﻮﻻد ﺑﻮده اﺳﺖ و ﻣﻘﺎدﻳﺮ تنشها در ﺣﺪ ﻣﺠﺎز اﺳﺖ ﺗﻐﻴﻴﺮ مکانها ﺣﺪود 50 در ﺻﺪ L/800 ﺑﻮد. ﻧﺘﺎﻳﺞ بهدستآمده بهطور ﺧﻼﺻﻪ عبارتاند از:
- ﻣﺎﻛﺰﻳﻤﻢ ﻛﺮﻧﺶ اندازهگیری ﺷﺪه ﺗﺤﺖ ﻣﻘﺎدﻳﺮ ﺳﻨﮕﻴﻦ ﺑﺎرﮔﺬاری، ﺑﻴﺸﺘﺮﻳﻦ ﻛﺮﻧﺶ9 ﺗﻨﺶ ﺗﺴﻠﻴﻢ ﻓﻮﻻد اﺳﺖ بهطور ﻣﺸﺎﺑﻪ ﻣﺎﻛﺰﻳﻤﻢ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﻜﺎن ﺗﺤﺖ ﻫﻤﺎن ﺷﺮاﻳﻂ ﺑﺎرﮔﺬاری 52 ﻣﺤﺪوده مقاومسازی ﺷﺪه ﺑﺮ اﺳﺎس آﺷﺘﻮ اﺳﺖ.
- اندازهگیریها ﺗﺤﺖ ﺑﺎرﮔﺬاری اﺳﺘﺎﺗﻴﻜﻲ ﻧﺸﺎن داد ﻛﻪ ﺳﺨﺘﻲ ﭘﻞ ﭘﺲ از اﺟﺮای CFRP افزایشیافته اﺳﺖ کرنشها و ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﻜﺎﻧﻬﺎ13 و16 به ترتیب ﺑﻌﺪ از ﻛﺎرﺑﺮد ﺗﻘﻮﻳﺖ CFRP کاهشیافته اﺳﺖ.
- ﻧﺘﺎﻳﺞ آزﻣﺎﻳﺸﺎت دﻳﻨﺎﻣﻴﻜﻲ اﻓﺰاﻳﺶ در فرکانسها و مخصوصاً ﺑﺮای اوﻟﻴﻦ ﻣﻮد ﺧﻤﺸﻲ ﺣﺪود7 را ﻧﺸﺎن میدهد ﺳﺨﺘﻲ بهصورت ﺗﻘﺮﻳﺒﻲ15 ﺑﻌﺪ از اﺟﺮای مقاومسازی CFRP افزایشیافته اﺳﺖ اﻳﻦ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺑﺎ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺣﺎﺻﻞ از ﻣﺪل اﺟﺰای ﻣﺤﺪود ﺳﺎزﮔﺎر اﺳﺖ.ﻋﻼوه ﺑﺮ آن ﻧﺘﺎﻳﺞ آزﻣﺎﻳﺸﺎت ﺑﺎرﮔﺬاری ﺛﻘﻠﻲ 16 ﻛﺎﻫﺶ در تغییر مکانها را ﻧﺸﺎن میدهد اﻟﺒﺘﻪ اﻳﻦ ﻧﺘﺎﻳﺞ بهدستآمده ﺑﺎ آزﻣﺎﻳﺸﺎت ﺑﻴﺸﺘﺮ اﻃﻤﻴﻨﺎن و ﺑﻬﺒﻮد درزمینه مقاومسازی را اﻓﺰاﻳﺶ ﺧﻮاﻫﺪ داد.
