دانلود مقاله ارزیابی عملکرد زیرآبگذرهای زهکشی بتن مسلح رو به زوال:
چکیده
مقدمه
تحقیق میدانی
مدل زوال
ارزیابی عملکرد بر اساس کد طراحی
ارزیابی عملکرد کانال زهکشی بر اساس FEM
خلاصه و نتیجه گیری
منابع
Abstract
Introduction
Field investigation
Deterioration model
Performance assessment based on design code
Performance assessment of the drainage culvert based on FEM
Summary and conclusions
References
چکیده
کالورت های بتن مسلح مستطیلی (RC) به طور گسترده در سیستم های زهکشی بسیاری از کلان شهرها استفاده می شود که ممکن است به دلیل محیط خورنده فاضلاب دچار زوال قابل توجهی شود. نحوه ارزیابی عملکرد کالورت های RC موجود برای ایمنی عمومی بسیار مهم است. در حال حاضر، مطالعات بسیار کمی در مورد ارزیابی عملکرد کالورت های RC رو به وخامت در حال استفاده گزارش شده است. این مقاله کار تحقیقاتی را بر روی ارزیابی عملکرد یک آبریز زهکشی در شانگهای، چین، که یکی از پرجمعیت‌ترین کلان شهرها در جهان است، گزارش می‌کند. تحقیقات میدانی ابتدا برای بررسی زوال کالورت های زهکشی در دنیای واقعی انجام می شود. زوال کالورت از طریق یک مدل تصادفی مدل‌سازی می‌شود که بر اساس داده‌های بررسی میدانی کالیبره شده است. سپس عملکرد کالورت از طریق کد طراحی محلی مورد بررسی قرار می گیرد که به نظر می رسد برای ارزیابی ظرفیت باربری نهایی بیش از حد محافظه کارانه باشد. برای اجتناب از مفروضات محافظه کارانه در روش کد طراحی، یک مدل المان محدود با وضوح بالا برای ارزیابی عملکرد آبریز ساخته شده است. در طول فرآیند ارزیابی، عدم قطعیت مرتبط با وخامت نیز در نظر گرفته می شود. بر اساس یافته‌های تحقیق، توصیه‌هایی در خصوص نگهداری از کالورت زهکشی ارائه شده است. تحقیقات گزارش شده در این مقاله همچنین ممکن است مرجع مفیدی برای ارزیابی عملکرد آبریزهای رو به زوال در سایر مناطق جهان باشد.
توجه! این متن ترجمه ماشینی بوده و توسط مترجمین ای ترجمه، ترجمه نشده است.
Abstract
Rectangular reinforced concrete (RC) culverts are widely used in drainage systems of many megacities, which may experience significant deterioration due to the corrosive sewage environment. How to assess the performance of existing RC culverts is crucial to the public safety. Currently, very few studies have been reported on the assessment of the performance of deteriorating RC culverts which are in service. This paper reports the research work on the performance assessment of a drainage culvert in Shanghai, China, which is one of the most populous megacities in the world. Field investigations are first conducted to examine the deterioration of drainage culverts in the real world. The deterioration of the culvert is modeled through a stochastic model, which is calibrated based on field investigation data. The performance of the culvert is then examined through the local design code, which seems to be overconservative for ultimate bearing capacity assessment. To avoid the conservative assumptions in the design code method, a high-resolution finite element model is built to assess the performance of the culvert. During the assessment process, the uncertainty associated with the deterioration is also considered. Based on the findings from the research, recommendations are made regarding the maintenance of the drainage culverts. The research reported in this paper may also provide useful reference for assessing the performance of deteriorating culverts in other regions of the world.
Introduction
Owing to the highly corrosive service environment, the deterioration of the reinforced concrete (RC) drainage culvert is fast and severe, which may make to its actual service life far less than the design life [1–3]. In recent decades, accidents such as sewage overflow and road collapse caused by the aging of drainage systems have been widely reported worldwide, such as the Coxwell pipeline crisis in Toronto, Canada [4], and the downtown sewer collapse in Louisville, America [5]. The structural deterioration of drainage systems and their subsequent failures can entail critical consequences for society and industry [6,7]. To manage the risk posed by deteriorating RC drainage culverts, assessment of the performance of deteriorating RC drainage culverts is very important.
Summary and conclusions
The research work reported in this paper and the conclusions obtained are as follows.
(1) The field investigation results regarding the Nangan line are introduced. For the roof of the drainage culverts, it is found that quite some longitudinal bars disappeared, and the thickness of the corroded concrete was generally between 40 and 90 mm. Through the field investigation, it is found that while the ceiling is seriously eroded, the structure under the water is almost intact.
(2) A Gamma process model is used to model the deterioration of the drainage culvert, which is calibrated based on data obtained from the field investigations. Based on the calibrated model, it is found that the corrosion thickness is almost zero in the first few years of service, and the corrosion rate increases with time. When the service time is 32 years, the mean value of corrosion thickness is 60 mm.