مطالعه آزمايشگاهي شاخص هاي خرابي اتصالات تير - ستون پل هاي راه آهن بتني با فولاد مقاومت بالا تحت بار سيكليك

Experimental Research on The Damage Indices of Reinforced Concrete Beam-Column Connections of Rail Bridges With High-Strength Reinforcements Subjected to Cyclic Loading

امروزه استفاده از مصالح با مقاومت بالا به دليل ملاحظات اقتصادي و اجرايي اهميت فراواني يافته و توجه بسياري از محققان را به خود جلب كرده است. استفاده از فولاد مقاومت بالا در سازه هاي بتن مسلح مزاياي فراواني همچون كاهش مصرف مصالح، زمان و هزينه هاي جانبي اجراي پروژه و بهبود كيفيت اجرا و... را دارد. اما از سويي ديگر به علت تاثيرات ناشناخته و گاهي نامناسب اين دسته از مصالح بر رفتار سازه هاي بتني (مانند شكل پذيري كلي، جذب انرژي و افزايش ترك خوردگي سازه هاي بتن آرمه) كاربرد آنها در سازه هاي با شكل پذيري ويژه با محدوديت روبرو شده است. در اين مقاله، به صورت آزمايشگاهي تاثير كاربرد فولاد مقاومت بالا بر انواع شاخص هاي خرابي (برحسب تغييرمكان، انرژي و تركيبي) در اتصالات تير-ستون پل هاي راه آهن بتني مسلح (كه بر اساس ظوابط لرزه اي اعضاي با شكل پذيري ويژه طراحي شده اند ) مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج آزمايشگاهي نشان ميدهد كه كاربرد فولاد مقاومت بالا عموما زوال نمونه ها را تسريع كرده و خرابي هاي سازه اي را افزايش ميدهند. از سويي ديگر با كاربرد ميلگردهاي مقاومت بالا، جذب انرژي نيز كاهش ميابد. اما با اين حال مشاهدات آزمايشگاهي نشان دادند كه تاثيرات مضر فولاد مقاومت بالا به عنوان خاموت از تاثير آن به عنوان ميلگرد طولي كمتر است.

Nowadays, because of the economical considerations, the application of the high-strength materials has been taken into serious considerations by several researchers. High-strength reinforcement application has many benefits like: decreasing material consumption, project time and peripheral costs. However, due to some of their repercussions such as: decreasing the overall ductility, energy absorption and increasing crack widths, their applications are limited in seismic prone areas. In this research, the effect of high-strength reinforcements on the different types of damage indices in the beam-column connections of rail bridges (designed based on the special seismic instructions) are studied experimentally under cyclic loading. Experimental results show that the application of high-strength reinforcements expedites the failure process of the specimens. Moreover, the results show that the energy absorption of the specimens decreases by using high-strength reinforcements either. However, the effects of high-strength reinforcements as stirrups has less repercussions than the case of using them as longitudinal reinforcements.