بررسی سختی برشی و نرمال محل اتصال سگمنت به روش آزمایشگاهی

رفتار مکانیکی تماس قطعات سگمنت در تونل های مکانیزه تاثیر قابل ملاحظه ای بر نیروهای داخلی داشته و طراحی سازه ای آنها را تحت تاثیر قرار می دهد. این رفتار تابعی از هندسه تماس، مشخصات مکانیکی اجزاء و شرایط بارگذاری است. محققین بسیاری به بررسی رفتار محل اتصال در پوشش سگمنتال پرداخته اند که حاصل تلاش آنها در پنج دسته زیر قابل طبقه بندی است: 1) در نظر گرفتن مفصل کامل در محل اتصال سگمنت ها 2) استفاده از پوشش با صلبیت کاهش یافته 3) استفاده از ممان اینرسی موثر در محل اتصال سگمنت ها 4) بکارگیری فنر پیچشی در محل اتصال قطعات سگمنت 5) مدل سازی پیچیده سه بعدی جزئیات کامل سطوح اتصال . با توجه به عدم همگرایی پاسخ های تلاش برشی در سگمنت های محاسبه شده به روش های مذکور در مقاله حاضر با انتخاب یک حلقه پوشش سگمنتال با سطوح اتصال صاف شیاردار در یک برنامه آزمایشگاهی رفتار مکانیکی سطح تماس به کمک آزمایش برش مستقیم مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور با انتخاب تنش نرمال سطح اتصال در محدوده 0/25 تا 2 مگاپاسکال حدود 64 آزمایش بر روی قطعات بتنی شیاردار به عنوان نماینده محل اتصال سگمنت ها انجام شده است. بواسطه تغییرات تنش برشی - جابجایی برشی و تنش نرمال - جابجایی نرمال مدول های عکس العمل برشی (ks) و نرمال (kn) تعیین شده است. نتایج نشان می دهد روند تغییرات مدول های عکس العمل مذکور بر حسب تنش نرمال در محل اتصال ( n s) خطی بوده که با دقت بالای 99% بدست امده اند به منظور استفاده از نتایج تحقیق در مقاصد طراحی پوشش سگمنتال تونل روابط پیشنهادی را می توان برای بدست آوردن ضرایب سختی برشی و نرمال متناسب با سربار تونل در مدل های ساده تیر و فنر بکار برد.

کلیدواژه ها:

تونل سازی مکانیزه ، پوشش سگمنتال ، اتصالات طولی سگمنت ، ضرایب سختی