تیرآهن جعبه کامپوزیتی با خرپاها و تیغه های فولادی موج دار
چکیده
تیرآهن های جعبه کامپوزیتی با خرپاها و تیغه های فولادی موجدار، نوع جدیدی از سازه پیشرفته پل است که اخیرا پیشنهاد شده است. این نوع سازه شامل یک دال بتنی بالا، تیغه های فولادی موج دار و دو لوله فولادی پر شده با بتن است که از طریق خرپاها به یکدیگر متصل شده اند. مقاومت در برابر پیچش و واژگونی این نوع سازه بیشتر از نوع پل های کامپوزیتی با یک تک لوله فولادی پر شده با بتن است. این نوع ساختار قادر است نیازهای ساخت سریع، حفاظت از محیط زیست و هزینه بهره وری را برآورده کند. دو پل با تیرآهن جعبه کامپوزیتی با خرپاها و تیغه های فولادی موج دار در چین ساخته شده یا در حال ساخت هستند. این مقاله طراحی این دو پل را با جزئیات کامل ارائه می دهد که شامل تجربیات مهندسی ارزشمند برای ارتقاء بیشتر این سازه جدید پل است. تحقيقات تجربی، برای مطالعه رفتار خمشی و ظرفيت خمشي اين سازه جديد پل انجام شده است. نتایج آزمون نشان می دهد که هنگامی که تیر آزمون در مرحله الاستیک است، اگر فقط کشش دال بتنی بالا و لوله های فولادی پایین در نظر گرفته شود، مقطع عرضی را می توان به عنوان یک بخش مسطح در نظر گرفت. تیر آزمایشی در تمام فرایند بارگذاری انعطاف پذیری خوبی نشان می دهد.
1. مقدمه
تیرآهن جعبه بتنی به علت سختی خمشی و پیچشی بالای آن، یکی از متداول ترین اشکال سازه برای پل ها است. با این حال با افزایش طول دهنه، وزن خود یک تیرآهن جعبه بتنی می تواند به سرعت افزایش می یابد، که این امر استفاده از آن در پل های دهانه دراز را محدود می کند [1]. یکی از امیدوار کننده ترین روش ها برای کاهش وزن خود پل ها، استفاده از سازه های کامپوزیتی بتنی-فولادی است. امروزه عمدتا سه نوع سازه پل کامپوزیتی فولادی-بتنی وجود دارد: پل های کامپوزیتی با تیر های فولادی و دال بتنی بالا، پل های کامپوزیتی با تیغه های فولادی (یا خرپاهای فولادی) و دال بتنی بالا و پایین، پل های کامپوزیتی با تیغه های فولادی (یا خرپا های فولادی) و دال بتنی بالا و پایین و پل های کامپوزیتی با دال بتنی بالا، خرپاهای فولادی و لوله فولادی پر شده با بتن در پایین(شکل (a)1).
خلاصه و نتیجه گیری
در این مقاله، پل با تیرآهن جعبه کامپوزیتی همراه با CSWها و خرپاها معرفی شده است. دو نمونه مهندسی پل پیاده روی و پل راه آهن با جزئیات کامل ارائه شده است. رفتار خمشی این نوع سازه به صورت آزمایشی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج زیر را می توان برای این مقاله در نظر گرفت.
(1) پل با تیرآهن جعبه کامپوزیتی همراه با CSWها و خرپاها یک سازه پل تازه پیشنهاد شده است. وزن خود سازه را می توان با استفاده از تیغه های فولادی موج دار و خرپا های پایین، به حداقل رساند. مواد مصرفی و هزینه ساخت پل کاهش یافته و ساخت و نگهداری پل ها ساده تر می شود. استفاده از این نوع پل ممکن است نیاز به ساخت سریع و صرفه جویی در هزینه را برآورده کند، بنابراین ارزش آن در سراسر جهان بالا رفته است.
Abstract
Composite box girders with corrugated steel webs and trusses is a new type of advanced bridge structure proposed recently. This kind of structure consists of a top concrete slab, corrugated steel webs and two bottom concrete-filled steel tubes connected by trusses. The resistance to torsion and overturning of this kind of structure is larger than that of composite bridges with a single concrete-filled steel tube. This kind of structure is able to satisfy the requirement of rapid construction, environment protection and cost effectiveness. Two composite box girder bridges with corrugated steel webs and trusses have been or are being constructed in China. This paper presents the design of these two bridges in detail, which will provide valuable engineering experience for the further promotion of this kind of new bridge structure. Experimental research has been carried out to study the flexural behavior and the flexural capacity of this kind of new bridge structure. The test results show that when the test beam is at the elastic stage, the cross-section can be viewed as a plane section if only the strains of the concrete top slab and the bottom steel tubes are considered. The test beam shows good ductility throughout the whole loading process.
1. Introduction
The concrete box girder is one of the most commonly used structure forms for bridges because of its large flexural and torsional stiffnesses. However, with the increase of span length, the self-weight of a concrete box girder may increase rapidly, which restricts its use in long-span bridges [1]. One of the most promising ways to reduce the self-weight of bridges is to adopt steel–concrete composite structures. Nowadays, there are mainly three types of steel–concrete composite bridge structures: composite bridges with steel beams and top concrete slab, composite bridges with steel webs (or steel trusses) and top and bottom concrete slabs, and composite bridges with top concrete slab, steel trusses and bottom concrete-filled steel tube (Fig. 1(a)).
4. Summary and conclusion
In this paper, the composite box girder bridge with CSWs and trusses has been introduced. Two engineering examples, including a footbridge and a viaduct, have been demonstrated in detail. The flexural behavior of this kind of structure has been experimentally investigated. The following conclusions can be drawn for the current paper.
(1) The composite box girder with CSWs and trusses is a newly proposed bridge structure. With the use of corrugated steel webs and bottom trusses, the self-weight of the structure can be minimized. The consumed material and the cost for the bridge construction are reduced, and the bridge construction and maintenance can be simplified. The use of this kind of bridge may satisfy the requirement of rapid construction and cost saving, therefore it is worth being promoted around the world.
چکیده
1. مقدمه
2. نمونه های مهندسی
2.1 یک پل پیاده رو در استان هبی، چین
2.2. پل راه آهن پارک Maluanshan در شنژن، چین
3. تحقيقات تجربي در مورد رفتار خمشي تیرآهن هاي جعبه كامپوزيتي با CSWها و خرپاها
3.1. جزئیات میله آزمون
3.2. تنظیم بارگیری و ابزار
3.3. روش تست
3.4. نتایج و آنالیز
3.5. مقایسه با پل واقعی
4. خلاصه و نتیجه گیری
Highlights
Abstract
1. Introduction
2. Engineering examples
2.1. A Footbridge in Hebei Province, China
2.2. Maluanshan Park Viaduct in Shenzhen, China
3. Experimental research on flexural behavior of composite box girders with CSWs and trusses
3.1. Details of test beam
3.2. Loading set up and instrumentation
3.3. Test procedures
3.4. Results and analysis
3.5. Comparison with real bridge
4. Summary and conclusion
- اصل مقاله انگلیسی با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه