طراحی بهینه‌ی پوشش تونل با بتن الیافی پلیمری بر مبنای ظرفیت جذب انرژی

Abstract

پتانسیل بالای جذب انرژی بتن‌های الیافی، این نوع مصالح را به عنوان گزینه‌ای مناسب برای انواع کاربری‌ها مطرح نموده است. این کاربرد به ویژه در محیط‌های تحت تغییر شکل و جابجایی‌های قابل توجه مانند انواع سازه‌های زیرزمینی اهمیت بیش‌تری دارد. با تامین ظرفیت جذب انرژی بالاتر، انعطاف‌پذیری سازه‌ی نگهدارنده افزایش و ضخامت و میزان مصالح مورد نیاز برای پوشش کاهش می‌یابد و سازه‌ی اقتصادی‌تری بدست می‌آید. برای افزایش ظرفیت جذب انرژی در ترکیبات مسلح به الیاف، در حالت عادی به محتوای الیاف بیش‌تری نیاز است. این امر، استفاده از این مصالح را با محدودیت‌های اقتصادی مواجه نموده است. این مقاله به معرفی یک پوشش بتنی مسلح به الیاف پلیمری بهینه می‌پردازد که حداقل محتوای الیاف ممکن و حداکثر ظرفیت جذب انرژی را دارد. نتایج این پژوهش حاصل مجموعه‌ای نسبتاً جامع از آزمایش‌ها با انواع مختلف افزودنی‌ها و محتوای الیاف است و پیشنهاداتی را برای دستیابی به یک طراحی بهینه بر مبنای نتایج تجربی ارایه داده است. بدین منظور از آزمایش‌های استاندارد تیر و پانل برای تعیین ظرفیت جذب انرژی و سایر خصوصیات مورد نیاز طراحی استفاده شده است. در نهایت با استفاده از نتایج طرح‌های اختلاط بهینه، نمودار پیشنهادی طراحی پوشش‌های تونل بر مبنای ظرفیت جذب انرژی ارایه شده است.