مقاوم سازي عرشه هاي ارتوتروپيك فولادي بمنظور كنترل خستگي اتصالات تيرچه طولي به صفحه عرشه

Renovation of Orthotropic steel decks to control fatigue in

يكي از دلايل اصلي براي مشكلات خستگي در عرشه‌هاي ارتوتروپيك فولادي، سختي كم صفحه عرشه است. در اين مقاله، با افزايش سختي صفحه عرشه توسط سه روش مقاوم سازي ، كاهش تنش در نقاط مستعد آسيب خستگي اتصالات تيرچه طولي به صفحه عرشه مطالعه شده است. براي اين منظور، يك عرشه ارتوتروپيك فولادي توسط نرم افزار المان محدود ABAQUS مدل سازي و مطابق آيين نامه طراحي پل آشتو شبيه سازي خستگي و سپس به سه روش مقاوم سازي استفاده از صفحات فولادي پيوندي، صفحات فولادي ساندويچي و لايه بتن مسلح با عملكرد بالا، اين كاهش تنشها مطالعه شده است. نتايج اين تحليل ها نشان مي‌دهد، در اتصالات تيرچه طولي به صفحه عرشه، روشهاي مقاوم سازي مي‌توانند سطح تنشها براي نقاط مستعد آسيب خستگي در صفحه عرشه را حدود 80 درصد و براي نقاط مستعد آسيب خستگي در جداره تيرچه طولي را حدود 70 درصد كاهش دهند. همچنين بر اساس نتايج دامنه تنش و به كمك اصول پايه مكانيك شكست الاستيك خطي مشخص مي‌شود كه روشهاي مقاوم سازي به ميزان قابل توجهي عمر خستگي عرشه را افزايش مي‌دهند. در نهايت مقايسه روشهاي مقاوم سازي نشان مي‌دهد كه روش لايه بتن مسلح با عملكرد بالا در ميان سه روش مقاوم سازي بهترين نتايج را خواهد داد.

One of the main reasons for the fatigue problems in Orthotropic steel decks is the low stiffness of the deck plate. In this study, by increase the deck plate stiffness with three methods of renovation, reducing stress in the rib-to-deck connections is investigated. For this purpose, a orthotropic steel deck is modeled with ABAQUS finite element Software, and According to the AASHTO LRFD Bridge Design Specification is simulation of fatigue and then with the help of three methods of R Bonded steel plate, Sandwich steel plate and Reinforced high performance concrete, these stresses have been studied. The analysis results indicate that at the rib-to-deck joints, Stresses on the deck plate can be reduced by 80% and on the rib web can be reduced by 70% using these renovation methods. Based on the stress range results and the basic theories of linear elastic fracture mechanics also turns out that renovation methods to significantly increase the fatigue life of the deck. Finally, the comparison of the Renovation methods shows that among renovation methods, Reinforced high performance concrete method will give the best results.