Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nghiên cứu thực nghiệm về các tấm cầu phao GFRP đa tế bào dưới tải trọng tĩnh và mệt mỏi
Tóm tắt
Bài báo này trình bày các nghiên cứu thực nghiệm được thực hiện trên các tấm cầu phao mô hình đa tế bào bằng nhựa gia cố sợi thủy tinh (GFRP) được sản xuất theo phương pháp lắp đặt tay dưới tải trọng tĩnh và tải trọng mệt mỏi. Nhiều khía cạnh bền vững liên quan đến các thành phần kết cấu GFRP đã được thảo luận, bao gồm (i) phát triển xã hội; (ii) bảo vệ môi trường và (iii) phát triển kinh tế. Các thuộc tính vật liệu GFRP được đánh giá bằng cách sử dụng (i) cơ học vi mô; (ii) các phương trình cơ học vi mô tổng hợp (Chamis); (iii) biểu đồ thảm và (iv) các phương trình do Tsai–Hahn đề xuất. Các thành phần GFRP với nhiều tiết diện khác nhau đã được thử nghiệm để xác định hiệu suất tốt hơn dưới tải trọng uốn và nhận thấy rằng GFRP với tiết diện rỗng hoạt động tốt hơn. Đối với kích thước tiết diện tối ưu, sáu tấm cầu phao GFRP composite đa tế bào có kích thước 1250 mm × 333 mm × 150 mm (l × b × d) đã được chế tạo bằng quy trình lắp đặt tay và được thử nghiệm dưới tải trọng tĩnh và mệt mỏi. Kết quả từ thí nghiệm cho thấy, trong quá trình thử nghiệm tấm cầu phao, không có hiện tượng rơi tải trọng nào xảy ra mặc dù nhựa đã bắt đầu nứt. Tại tải trọng tối đa, có tiếng nứt lớn và hiện tượng rơi tải của mẫu xảy ra đột ngột. Hệ số an toàn cho tải trọng và độ biến dạng đã được tính toán. Từ các thí nghiệm mệt mỏi, nhận thấy rằng tỷ lệ giảm độ cứng là khoảng 12% cho 500.000 chu trình.
Từ khóa
#GFRP #tấm cầu phao #nhựa gia cố sợi thủy tinh #tải trọng tĩnh #tải trọng mệt mỏiTài liệu tham khảo
AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials) 2000 Standard specifications for design of highway bridge. Washington, DC, USA
ACI-440 2008 Guide for the design and construction of externally bonded FRP systems for strengthening concrete structures, American Concrete Institute (ACI), Committee 440, Michigan, USA
CAN/CSA-S6-00 2005 Canadian highway bridge design code, Canadian Standards Association, Mississauga, ON, Canada, pp. 706
El-Salakawy E F, Benmokrane B, El-Ragaby A and Nadeau D 2005 Field investigation on the first bridge deck slab reinforced with glass FRP bars constructed in Canada. J. Compos. Construct. ASCE 9(6): 470–479
Shenton H W and Chajes M J 1999 Long-term health monitoring of an advanced polymer composite bridge. In: Proceedings of the SPIE—The International Society for Optical Engineering 3671: 143–151
Turner M K, Harries K A, Petrou M F and Rizos D 2004 In situ structural evaluation of a GFRP bridge deck system. Compos. Struct. 65(2): 157–165
Alagusundaramoorthy P and VeeraSudarsana Reddy R 2008 Testing and evaluation of GFRP composite deck panels. Ocean Eng. 35(3–4): 287–293
Vovesnýa M and Rottera T 2012 GFRP bridge deck panel. Proced. Eng. 40: 492–497
Zhu J and Lopez M M 2014 Performance of a lightweight GFRP composite bridge deck in positive and negative bending regions. Compos. Struct. 113: 108–117
Valbona Mara, Reza Haghani and Peter Harryson 2014 Bridge decks of fibre reinforced polymer (FRP): a sustainable solution. Construct. Build. Mater. 50: 190–199
Francesco Ascione, Geminiano Mancusi, Saverio Spadea, Marco Lamberti, Fréderic Lebon and Aurélien Maurel-Pantel 2015 On the flexural behaviour of GFRP beams obtained by bonding simple panels: an experimental investigation. Compos. Struct. 131: 55–65
Thodesen C C, Krigsvoll G, Nilssen K and Bridget O Brien Thodesen 2012 Comparative analysis of best practices: review of existing methods and development of an indicator suite for pantura goals. Pantura, SINTEF, Norway
Knippers Jan, Pelke Eberhard, Gabler Markus and Berger Dieter 2010 Bridges with glass fibre-reinforced polymer decks: the road bridge in Friedberg, Germany. Struct. Eng.Int. J. – International Association for Bridge and Structural Engineers (IABSE) 20(4): 400–404
Lee S W, Hong K J and Kim J I 2008 Use of promising composite ‘Delta Deck’ for various composite deck bridges. In: Proceedings of Fourth International Conference on FRP Composites in Civil Engineering (CICE2008), Zurich, Switzerland
Sams M 2005 Broadway bridge case study: bridge deck application of fiber reinforced polymer. Journal of the Transportation Research Board, Washington DC
Hammond G and Jones C 2008 Inventory of carbon and energy (ICE), version 1.6a, University of Bath
Suzuki T and Takahashi J 2005 Prediction of energy intensity of carbon fiber reinforced plastics for mass-produced passenger cars. In: Proceedings of the Ninth Japan International SAMPE, symposium
Daniel R A 2010 A composite bridge is favoured by quantifying ecological impact. Struct. Eng.Int. J.—International Association for Bridge and Structural Engineers (IABSE) 20(4): 385–391
Resins B D D C et al. 2009 LCA COMPOSIETBRUG Eindrapport (2e versie) VERTROUWELIJK, BECO Groep, Vestiging Rotterdam, mei 2009
Zhang C, Amaduddin M and Canning L 2011 Carbon dioxide evaluation in a typical bridge deck replacement project. In: Proceedings of the Institution of Civil Engineers—Energy. 164(4): 183–194
Ehlen M A 1999 Life-cycle costs of fiber-reinforced-polymer bridge decks. J. Mater. Civil Eng. 11(3): 224–230
Sahirman S, Creese R C and Ganga Rao H V S 2008 FRP bridge deck life cycle cost analyzer. In: Proceedings of the International symposium on Life Cylce Civil Engineering, Varenna, Lake Como, Italy
Nystrom H E, Watkins S E, Antonio Nanni P E and Murray S P E 2003 Financial viability of fiber-reinforced polymer (FRP) bridges. J. Manag. Eng. 19(1): 2–8
Design Data 1990 Fibre glass reinforced plastics. FGP Limited, Mumbai