عنوان مقاله:
اثر بار زنده در کالورت انعطاف پذیر خاک-فولاد: نقش انسجام ظاهری پس‌پر
Live load effect in soil-steel flexible culvert: role of apparent cohesion of backfill
سال انتشار: 2022
رشته: مهندسی عمران - مهندسی کامپیوتر
گرایش: مهندسی هیدرولیک - آب و سازه های هیدرولیکی - سازه
دانلود رایگان این مقاله:
دانلود مقاله اثر بار زنده در کالورت
مشاهده سایر مقالات جدید:
5. Discussion
As can be seen in Figures 6–12, the simulation results are distinctly sensitive to the backfill cohesion value assumed in the calculations. Depending on the assumed apparent cohesion value, significantly different, both quantitatively and qualitatively, results are obtained.
If a too low value of parameter c (in a range of 1.0–5.0 kPa, Figures 6 and 7) is assumed, the obtained results considerably differ from the in situ measurement results (Machelski et al., 2006). A considerable uplift of the shell during the first travel of the vehicle and the gradual increment in the maximum uplift value in the successive load cycles are noticed. Similar qualitative observations apply to the stress diagram. In this case, the (absolute) values of circumferential stress rx are considerably overestimated in comparison with the measurements results (Machelski et al., 2006). Moreover, the (absolute) maximum values gradually increase in the consecutive load cycles (compare Figures 6 and 7 with Figure 3). In other words each subsequent vehicle pass induces permanent (irreversible) changes in the structure. Such results suggest that the overall soil strength (assumed in calculation) is too low to ensure required load bearing capacity of the structure under the assumed load. In contrast to the above, when cohesion values c ¼ 10.0 kPa and higher (10.0, 15.0, 20.0, and 50.0 [kPa]) are adopted, almost closed hysteresis loops are obtained in both the displacement diagram and the stress diagram, which is qualitatively consistent with the in situ measurement results. This holds true starting from the second travel, while the first travel in the simulation (the black bold line in the diagrams) diverges from the trend.
If a too high cohesion value (c ¼ 50 kPa) is assumed, the simulation results do not indicate the effect (described in Section 2.3) manifesting itself in displacement and stress increment under the successive axles appearing on the structure. In this case (i.e. for c ¼ 50 kPa) the values obtained in abscissae i ¼ 0 and i ¼ 2 are to a greater extent determined by the absolute values of forces P2 and P3 than by the effect mentioned above. In particular, in each of the six vehicle travels the displacement/stress value in abscissa i ¼ 0 is always higher than in abscissa i ¼ 2, regardless of the travel direction. Thus it can be concluded that if too high cohesion value is assumed then some of qualitative features of live load effect are not obtained in the model. In contrast to that, if cohesion values c lower than 50 kPa (i.e. 1.0, 5.0, 10.0, 15.0, and 20.0 [kPa]) are assumed, the simulation results qualitatively correspond to the measurement results. In particular, the travel direction determines in which of the abscissae (i ¼ 0 or i ¼ 2) the displacement/ deflection value is higher. Thus the effect consisting in increment in the displacement/stress value registered under the successive vehicle axles has been reproduced in the numerical model.
(دقت کنید که این بخش از متن، با استفاده از گوگل ترنسلیت ترجمه شده و توسط مترجمین سایت ای ترجمه، ترجمه نشده است و صرفا جهت آشنایی شما با متن میباشد.)
5. بحث
همانطور که در شکل‌های 6-12 مشاهده می‌شود، نتایج شبیه‌سازی به طور مشخص به مقدار انسجام پس‌پری که در محاسبات فرض شده است حساس هستند. بسته به مقدار انسجام ظاهری مفروض، نتایج به طور قابل توجهی از نظر کمی و کیفی متفاوت است.
اگر مقدار خیلی کم پارامتر c (در محدوده 1.0-5.0 کیلو پاسکال، شکل های 6 و 7) فرض شود، نتایج به دست آمده به طور قابل توجهی با نتایج اندازه گیری درجا متفاوت است (Machelski et al., 2006). بالا آمدن قابل توجه پوسته در طول اولین سفر وسیله نقلیه و افزایش تدریجی در حداکثر مقدار افزایش در چرخه های بار متوالی مشاهده می شود. مشاهدات کیفی مشابهی در نمودار تنش اعمال می شود. در این مورد، مقادیر (مطلق) تنش محیطی rx در مقایسه با نتایج اندازه‌گیری‌ها به طور قابل‌توجهی بیش از حد برآورد می‌شوند (Machelski et al., 2006). علاوه بر این، مقادیر حداکثر (مطلق) به تدریج در چرخه های بار متوالی افزایش می یابد (شکل 6 و 7 را با شکل 3 مقایسه کنید). به عبارت دیگر هر عبور وسیله نقلیه بعدی باعث ایجاد تغییرات دائمی (غیر قابل برگشت) در ساختار می شود. چنین نتایجی نشان می‌دهد که مقاومت کلی خاک (مورد فرض در محاسبه) برای اطمینان از ظرفیت باربری مورد نیاز سازه تحت بار فرضی بسیار کم است. برخلاف موارد فوق، وقتی مقادیر پیوستگی c ¼ 10.0 کیلو پاسکال و بالاتر (10.0، 15.0، 20.0 و 50.0 [kPa]) اتخاذ می شود، حلقه های پسماند تقریباً بسته هم در نمودار جابجایی و هم در نمودار تنش به دست می آید که از نظر کیفی است. مطابق با نتایج اندازه گیری درجا. این با شروع از سفر دوم صادق است، در حالی که سفر اول در شبیه سازی (خط پررنگ سیاه در نمودارها) از روند متفاوت است.
