مدل سازی و تحلیل رفتار سازه ای تراورس های کامپوزیتی مسلح شده با پارچه های شیشه ای چند محور

در دهه اخیر، استفاده از پارچه های شیشه ای در ساخت تراورس های بتنی راه آهن مورد توجه قرار گرفته است. پیشرفت های فناوری در تولید کامپوزیت ها، مطالعات گسترده ای را در زمینه استفاده از مصالح کامپوزیتی برپایه شیشه به دنبال داشته که نشان می دهد این مصالح می توانند جایگزین مناسبی برای تراورس های رایج باشند. با این حال، تحقیقات کافی در مورد تاثیر پارچه های شیشه ای سه بعدی ۳D برای تقویت تراورس های بتنی و میزان بهینه استفاده از این پارچه ها انجام نشده است. همچنین، مقایسه ای بین تراورس های بتنی تقویت شده با پارچه های شیشه ای و تراورس های مسلح به میلگردهای فولادی از نظر مقاومت خمشی صورت نگرفته است. این مطالعه به بررسی پتانسیل پارچه های شیشه ای کامپوزیتی (GFRC) به عنوان جایگزینی برای تراورس های بتنی می پردازد. نمونه های کوچک تراورس بتنی در مقیاس آزمایشگاهی تهیه شده و با پارچه های شیشه ای دوجهته ۲D و سه جهته ۳Dبا پوشش های ۵۰٪ و ۷۰٪ سطح مسلح شده اند. آزمایش های مقاومت خمشی بر روی این نمونه ها انجام شده و با استفاده از تحلیل المان محدود و نرم افزار آباکوس، صحت سنجی شده است. نتایج تجربی از آزمون های نمونه های کوچک برای تخمین عملکرد تراورس های با ابعاد واقعی به کار رفته اند. یافته ها نشان می دهد که استفاده از پارچه های ۳D می تواند مقاومت خمشی و مقاومت در برابر ترک خوردگی را به ترتیب تا ۲۰٪ و ۳۰٪ افزایش دهد. استفاده از پارچه های ۳Dبا پوشش ۷۰٪ سطح، مقاومت خمشی را تا ۱۵٪ بیشتر می کند. تراورس های GFRC با استانداردها و الزامات عملکردی لازم برای تجاری سازی مطابقت دارند و مقاومت خمشی آن ها تا ۲۵٪ بیشتر از تراورس های بتنی معمولی است. این تراورس های جدید همچنین تا ۴۰٪ مقاومت بیشتری در برابر ترک خوردگی دارند.

مدل سازی و تحلیل رفتار سازه ای تراورس های کامپوزیتی مسلح شده با پارچه های شیشه ای چند محور Keywords:

railway track , Composite Sleepers , Flexural strength , Glass Fabrics