Прочность железобетонных Палубы мост под сжатие действий мембрана. Бумага Алан Hon Джефф Таплин и Riadh С. Аль -Mahaidi/AUTHORS 'ЗАКРЫТИЕ
Обсуждение Джон Ньюхук, Байдар Бахт, Aftab муфтий, и Гамиль Тадрос
Департамент строительства, Dalhousie университет, Новая Шотландия, Канада; JMBT научно-исследовательских структур Инк, Онтарио, Канада; ISIS Канаде, Университет Манитобы, штат Манитоба, Канада; SPECO Ltd, провинция Альберта, Канада
В документе, в обсуждении вопроса о всеобъемлющей (или сжатие действия мембраны) в мост плиты палубы-видимому, не используют значительный объем исследований, проведенных в Северной Америке и Японии, которые были сообщены в легко доступной технической литературе (для Например, литературы 30 до 41). В дополнение к ранее канадские исследования, которые привели к эмпирические положения проектирования в Онтарио Автодорожный мост Дизайн кодекса, 13 значительные исследования проводились в течение последних 15 лет на всеобъемлющей деятельности в мост плиты палубы. Последние исследования позволили разработать положения по стальным свободной палубой плит в первом издании канадских Автодорожный мост Дизайн Code42 (CHBDC) и комитета ACI report.43 важным результатом этого исследования было понимание и количественное определение горизонтальной сдержанность механизмы и их роль в силу на палубе плиты; это понимание привело к проектированию и строительству железобетонного моста плиты палубы, что требуется только внешние ограничения, не внутренние reinforcement.33, 35 предстоящем втором издании CHBDC, как ожидается, будет опубликован в 2006 году, использует термин "внешне сдержанный плиты палубы" для палубной плит, которые не требуют встроенной арматуры для их сильные стороны, но они требуют монтаж стеклянных волоконно-армированные полимерные (GFRP) бар для контроля ширины трещин.
С количественной точки зрения, авторы подтвердили многие вопросы, связанные с всеобъемлющих мер в мост палубы плиты, которые ранее были рассмотрены в списке литературы, предусмотренных Договором. Влияние степени поперечной боковой сдержанность пробивая провал нагрузки на палубе плиты уже документально (см. номер 37). Влияние продольного положения нагрузки по отношению к поперечной свободного края нагрузки, правильно определены экспериментальные результаты авторов, также reported.30 вклад табличек с в плоскости ограничения моста плит палубы признается также дизайн CHDBC положения, которые допускают меньшее количество поперечных сдержанность во внутренние панели, чем в наружных панелей.
Авторы подчеркивают важность поперечной сдержанность в достижении пробивая сдвига провала мостов плиты палубы. Канадское исследование показало, что всеобъемлющее действий в палубных плит зависит от содержания в обоих продольном и поперечном направлениях. Этот факт приобретает особое значение, поскольку нагрузка приближается к поперечной свободный край палубы slab.31 краю пучка требуются специальные схемы для обеспечения гибки, что провал не возникает в этом region.42 собственных исследований авторов также подтверждает этот аспект палубе Плита поведение, как плита S1 изгиб неудачи были получены путем разрезания полос в пластинке. Кроме того, было показано, что адекватное композитных действий между мостом балок и палубные плиты имеет важное значение. Характер монолитного строительства испытаний авторов будет неразрывно представить эту связь. При расширении этого понятия структур на местах, однако, важно, чтобы этот факт не следует забывать.
При обсуждении вопроса о развитии горизонтальных поступательного сдержанность, авторы указали, что ключевыми элементами в обеспечении эти ограничения продольных балок, плит прилегающие, и окружающие плиты области. Хотя эти элементы могут внести значительный вклад в укрепление горизонтальных сдержанность, работа в Канаде, показали, что сами по себе, они часто не приводит к развитию уровня ограничения, необходимых для штамповки разрушение при сдвиге. Ключевым элементом, который необходимо учитывать для обеспечения безопасности конструкции для конечной неудачи пунш и усталостной нагрузки палубных плит является включение прямых боковых галстук напряженности между соседними балки в форме внутренних ограничений, такие, как усиление, 37 или внешних ограничений , таких как сталь straps.30, 32
Авторы представили пучка и весной модели для определения сдержанность в плоскости поперечной жесткости напрямую, как показано на рис. 7 этого документа. Аналогичный подход был взят Newhook33 для стальной плиты свободной палубой исследования, проведенного в Канаде, а затем распространяется на железобетонные палубе slabs.35 Важное значение имеет определение свойств источников, которые будут использоваться в модели. По палубе плит с внешней сдержанности, то есть поперечной лентой-было показано, что боковые источники сдержанность получили свои свойства в основном из осевой жесткости стальной ленты и конкретные осевой жесткости может быть проигнорировано. Дальнейшая работа по внутренним усилением, или "внутренне сдержанная колодой плит, показали, что нагрузка приблизилась в конечном итоге, внутренней поперечной арматуры выступал в качестве связующих и при условии, боковых ограничений для поперечной относительное смещение пучков. В этих плит, боковой свойства весной ограничения могут быть приняты с осевой жесткости внутренней арматуры и конкретных осевой жесткости вновь игнорируется.
В модели авторов, жесткость весной сдержанность взят из осевой жесткости окружающих конкретные зоны удара и укрепление игнорируется. Discussers считаем, что это неправильное предположение. Кроме того, авторы признают, что когда-то конкретные трещин, их предположение является менее точным, но определения жесткости постоянной сложнее, поэтому они поддерживают использование конкретных упругими свойствами. Одна из целей, указанных авторами была разработка рациональных методов для прогнозирования сдержанность жесткости, которые затем могут быть включены в аналитические модели. После конкретные трещины, полагая, что он будет по-прежнему обеспечивают жесткость сдержанность не является рациональным, особенно учитывая тот факт, что прогнозная модель для прочности, используемых авторами действует только на момент сбоя. В экспериментальных результатов авторов, второй удар испытаний по каждой плиты (S2B и S3b) были проведены после первого удара, а также значительный ущерб был вынужден в окружающем бетона в зоне первого удара.
Очевидно, что конкретные свойства объемного весной существенно сокращен, но пробивая поведение все еще возможно. Авторы этой связи предлагается пересмотреть свои модели поперечных сдержанность, чтобы включить вклад в усиление жесткости ограничений ..
Подробная информация о пакете удар модель, используемая авторами представлены в комплекте Приложения к работе, которые доступны на сайте версии ACI бумаги. Авторы отмечают, что они используют метод, разработанный Ранкин и Лонг-9; этот метод атрибуты способность нового моста плит палубы суммирования изгибающего момента и выгибая момент возможностей. Это обстоятельство было подтверждено в выводах авторов. Основное ограничение на предположении, что поведение определяется как всеобъемлющее и изгиб подчеркнул в связи с неспособностью этой модели точно предсказать провал в палубных плит, которые лишены внутренней арматуры и, следовательно, не имеют возможности изгибающий момент после раскрытия трещин. Внешне сдержанный бетонные плиты палубы, не усиление не гибки потенциала, но было показано, что эти плиты имеют такие же или даже выше, пробивая емкость по сравнению с железобетонных плит палубе же proportions.30-32 Хотя авторы правильно определить наличие всеобъемлющих мер в мост плиты палубы, их Предложенная модель не позволяет адекватно описать ее как наиболее важный элемент в конструкции ..
Наконец, в описании значимость их работы, авторы указывают, что если повышение воздействия сжимающих действий членов могут быть реализованы в области дизайна, то это приведет к более эффективной конструкции. Discussers всецело поддерживаем эту философию. Все железобетонный мост палубы плит дизайн эмпирического метода, описанного в CHBDC и AASHTO сути использовать это понимание для предоставления минимальных арматурной стали. В дополнение к этим палубе плит, семь мостов в Канаде и один в США взяли на преимущества всеобъемлющей весь свой потенциал с помощью палубе плиты лишены какого-либо внутреннего подкрепления. Многие дизайнеры также используют преимущества всеобъемлющей разработки уникальных и эффективных конструкций для сборного полностью и частично сборных палубы, а также путем предоставления оптимального количества баров в FRP внутренне сдержанная плиты палубы.
Ссылки
30. Муфтий А.А., Jaeger, LG; Бахт, B.; и Вегнер Л.Д., "Экспериментальное исследование FRC плиты без внутренней арматуры", Canadian Journal гражданского строительства, V. 20, № 3, 1993, с. 398 - 406.
31. Бахт, B., и Agarwal, AC, "Deck плиты мостов Косые балки", Canadian Journal строительства, В. 22, № 4, 1995, с. 514-523.
32. Ньюхук, ДП, и муфтий, А. А. Усиление стали свободной бетонных плит палубы к мосту реки Салмон, "Бетон International, V. 18, № 6, июнь 1996, с. 30-34.
33. Ньюхук, ДП, "Поведение стали свободной бетонных настилов мостов плиты при статическом нагружении условия", кандидатская диссертация, Dalhousie университет, Канада, 1997, 230 с.
34. Бахт, B., и муфтий, А. А., "Пять стали свободной настилов мостов плиты в Канаде", журнал Международной ассоциации мостостроения и строительной техники, V. 8, № 3, 1997, с. 196-200.
35. Муфтий А.А., Ньюхук, JP и Khanna, ОС, "Прогнозирование Штамповка Поведение железобетонных Палубы мост," Известия Канадское общество Гражданское строительство Ежегодная конференция, Regina, т. I, 1999, с. 325-334.
36. Бахт, B., и Лам, C., "Поведение поперечного Ограничиваясь системах для стальных плит, свободной палубы," Журнал мостов, ASCE, 2000, с. 139-147.
37. Khanna, OS; муфтий А.А., и Бахт, B., "Экспериментальное изучение роли Усиление в прочности бетонных плит палубы", Canadian Journal гражданского строительства, V. 27, № 3, 2000, с. 475 -480.
38. Мацуи, S.; Токай, D.; Хигасияма, H.; и Mizukoshi, М., "усталостной долговечности армированного волокном бетона палуб под проточной нагрузка на колесо," Труды Третьей международной конференции по бетону в тяжелых условиях, CONSEC '01 , Ванкувер, Британская Колумбия, Канада, том 1, 2001, с. 982-991.
39. Хасан, A.; Каваками, M.; Nitani, К. и Yoshioka, T., "Экспериментальное исследование Стальная свободной палубой плит", Canadian Journal гражданского строительства, V. 29, № 6, 2002, стр. . 831-841.
40. Муфтий А.А., Мемон, AH; Бахт, B.; и Banthia, N., "Усталость Исследование Сталь-Фри-Бридж плиты палубы," Бетон: Материаловедение к Анкете-Дань Сурендра П. Шах, SP-206 , П. Balaguru, А. Нааман, У. Вейсс, ред. американские бетона институт, Фармингтон-Хиллз, штат Мичиган, 2002, с. 61-70.
41. Муфтий А.А., Бахт, B.; и Ньюхук, ДП ", сборного железобетона для палуб Слэб-на-балки системы: новый подход", ACI Структурные Journal, В. 101, № 3, май-июнь 2004, с. 395-402.
42. CHBDC, "Канадский Автодорожный мост Дизайн кодекса" CAN/CSA-S6-00, Канадская ассоциация стандартов, Торонто, Онтарио, Канада, 2000.
43. ACI инноваций Целевая группа 3 "Отчет о Мост Палубы Бесплатный стальной арматуры (ACI ITG-3-04)," Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, штат Мичиган, 2004, 21 с.
Авторов ЗАКРЫТИЕ
Авторы благодарят discussers за их комментарии и признать обширные исследования они проводили в этой области. Авторы осознают свою работу и большинство ссылок отметил в ходе обсуждения.
Основное внимание в ходе исследования обсуждались в работе является разработка сжимающих мембранное действие в существующих железобетонных палубы моста. Таким образом, в центре внимания исследования по оценке факторов, помимо внутреннего подкрепления, которые вносят вклад в развитие действия сжимающих мембраны. В Австралии, многие старения железобетонных мостов не отвечают современным стандартам дизайна. Это отчасти потому, что сжатие мембранное действие не считается в силу оценки этих структур. Одной из целей исследования, представленных в документе было повысить осведомленность сжимающих действия мембраны среди австралийских практиков. Это может в конечном итоге приведет к положениям австралийского мост правила проектирования, которые включают благотворное влияние сжимающих мембранное действие, как и североамериканские кодов.
Результаты испытаний, сообщил в газете подтвердили, обширные исследования, которые были проведены в Северной Америке. Комментарии относительно целесообразности конкретных свойств, которые предполагались в упрощенном пучка и весной модели признал. Авторы согласны, что в том числе вклад арматуры с ограничением жесткость может привести к другой, более рациональный, метод оценки жесткости пружин в упрощенной модели.
Как отметил discussers, Приложения в версии PDF бумаги на сайте ACI, <a target="_blank" href="http://www.concrete.org" rel="nofollow"> www.concrete. Org </ A>.