شمول ژئوفوم برای کاهش نیروی غیرفعال بر مجاورت پل بر مبنای آزمون های مقیاس بزرگ

Geofoam Inclusions for Reducing Passive Force on Bridge Abutments Based on Large-Scale Tests

مجله ASCE

سال ۲۰۱۷

چکیده

به منظور کاهش فشارهای جانبی زمین بر سازه ها، منطقه ای از مواد متراکم و یا یک “توده ای از ” را می توان به عنوان یک مانع برای کاهش فشارهای جانبی زمین بر سازه ها مورد استفاده قرار داد. مواد تراکم معمولاً پلی استایرن و یا ژئوفوم منبسط هستند. رهنمودهای اندکی درباره توسعه نیروی غیرفعال با یک توده اوجود دارد. برای بررسی این موضوع، آزمایشات نیروی غیرفعال در مقیاس بزرگ با توده ای از ژئوفوم و بدون آن که به عنوان یک مانع بین خاک پشت ریز یا خاکریز و یک تکیه گاه پل شبیه سازی شده عمل می کند، انجام پذیرفت. وجود توده ای از ژئوفوم منجر به کاهش نیروی غیرفعال تا ۷۰ درصد نسبت به پشت ریز یا خاکریز ماسه به تنهایی می گردد. اگر چه به نظر می رسد نیروی اندازه گیری شده و هندسه گسیختگی زمانی که تنها از پشت ریز یا خاکریز ماسه استفاده می گردد، با یک مکانیسم مارپیچ لگاریتمی مطابقت داشته باشد اما توده ای از ژئوفوم هندسه گسیختگی را به یک مکانیزم گسیختگی رانکین تبدیل می کند. این امر نشان می دهد که ژئوفوم در راستای کاهش اصطکاک رابط بین دیوار و ماسه پشت ریز یا خاکریز عمل نموده و در نتیجه مقاومت غیرفعال کاهش می یابد.

Abstract

To decrease lateral earth pressures on structures, a zone of compressible material or an “inclusion” can be used as a barrier to decrease lateral earth pressures on structures. The compressible material is typically expanded polystyrene or geofoam. Little guidance is available on the development of passive force with an inclusion. To explore this issue, large-scale passive force tests were conducted with and without a geofoam inclusion acting as a barrier between the backfill soil and a simulated bridge abutment. The presence of the geofoam inclusion reduced the passive force by 70% relative to the sand backfill alone. Although the measured force and failure geometry appeared to conform to a log-spiral mechanism when only sand backfill was used, the geofoam inclusion transforms the failure geometry to a Rankine failure mechanism. This suggests that the geofoam acted to reduce the interface friction between the wall and the backfill sand thereby reducing the passive resistance.

دانلود رایگان مقاله انگلیسی

خرید ترجمه آماده ورد