بررسی تاثیر جنس بتن، جنس فولاد و تعداد میلگردها بر رشد ترک در تراورس های بتنی راه آهن (مطالعه عددی با نرم افزار آباکوس)

تراورس های بتنی از مهم ترین اجزای روسازی راه آهن هستند که تحت بارهای دینامیکی و استاتیکی سنگین، مستعد رشد ترک و خرابی زودهنگام می باشند. در این تحقیق، تاثیر سه پارامتر اصلی شامل جنس بتن (معمولی C۲۵ و توانمند C۳۷)، جنس فولاد آرماتور (St۳۷ و St۵۲) و تعداد میلگردها (۴ و ۸ عدد) بر رشد ترک و جابجایی تراورس بتنی نوع B۷۰ به روش عددی و با استفاده از نرم افزار اجزای محدود آباکوس بررسی شده است. هشت مدل مختلف با ترکیب پارامترهای فوق طراحی و تحت بار استاتیکی معادل بار چرخ واگن های مسافری (۳۷/۶ تن) تحلیل شدند. نتایج نشان داد که بیشترین جابجایی (۰/۲۹۲۷ میلی متر) مربوط به مدل با بتن معمولی، فولاد St۳۷ و ۴ آرماتور و کمترین جابجایی (۰/۱۷۰ میلی متر) مربوط به مدل با بتن توانمند، فولاد St۵۲ و ۸ آرماتور است. استفاده از بتن توانمند به طور میانگین ۲۵/۵٪، افزایش تعداد آرماتور از ۴ به ۸ به طور میانگین ۱۴٪ و بهبود فولاد از St۳۷ به St۵۲ به طور میانگین ۸/۲۵٪ جابجایی بحرانی را کاهش داد. بهترین عملکرد مربوط به مدل با ۸ پیچ، بتن توانمند و فولاد St۵۲ با جابجایی ۰/۱۴۰ میلی متر بود. این نتایج می تواند در بهینه سازی طراحی تراورس های بتنی و افزایش طول عمر خطوط ریلی موثر باشد.

کلیدواژه ها:

تراورس بتنی B۷۰ ، رشد ترک ، بتن توانمند ، فولاد St۵۲ ، روش اجزای محدود ، آباکوس ، راه آهن