مدل سازی مکانیک شکست گسترش ترک تراورس بتنی پیش تنیده در خطوط سنگین پرسرعت

تراورس های بتنی پیش تنیده منو بلوک از جمله پرکاربردترین نوع تراورس های بتنی در خطوط سنگین پرسرعت هستند. این تراورس ها هم زمان ظرفیت تحمل بارهای محوری سنگین چرخ و سرعت های بالا را دارند. تراورس های خطوط سنگین پرسرعت ظرفیت تحمل بار محوری چرخ تا 30 تن دارند و برای سرعت قطار تا 200 km/hr قابل استفاده هستند. تراورس خطوط سنگین پرسرعت از جنس بتن پیش تنیده است. در این مقاله گسترش ترک مد I در تراورس بتنی پیش تنیده خطوط سنگین پرسرعت به وسیله مکانیک شکست شبیه سازی شده است. در این پژوهش، از مدل خرابی پلاستیک به منظور تحلیل پارامترهای مکانیک شکست در نرم افزار اجزای محدود ABAQUS استفاده شده است. این مدل به بررسی رشد خرابی به صورت غیرخطی در بتن (NLFM) می پردازد. مدل عددی تراورس بتنی پیش تنیده شکاف دار با 6 طول شکاف اولیه صفر و 5 میلی متر تا 45 میلی متر با گام افزایشی 10 میلی متر و عرض شکاف 8 میلی متر تحت لنگر خمشی سه نقطه ای مثبت نشیمن گاه ریل قرار گرفته است. رشد خرابی، طول ترک و بازشدگی دهانه ترک (CMOD) در این پژوهش محاسبه شده است. نتایج شکل خرابی نشان می دهند، خرابی از محل شکاف شروع و به صورت خرابی خمشی در راستای شکاف اولیه ادامه و سپس دوشاخگی ترک و در نهایت خرابی نهایی رخ می دهد. این تحلیل نشان می دهد که رفتار سازه ای تراورس بتنی پیش تنیده به وسیله مدل مکانیک شکست، به سادگی با استفاده از رشد خرابی، طول ترک و CMOD قابل پیش بینی است.