آمار

تعداد نشریات36
تعداد شماره‌ها1,192
تعداد مقالات8,579
تعداد مشاهده مقاله6,988,705
تعداد دریافت فایل اصل مقاله4,032,550
چراغخانی, امیرمحمد, پیمان, صفا, تقوی پارسا, محمدحسین. (1402). بررسی رفتارپوشش بتن الیافی دهانه تونل تحت اثر بار حرارتی. پدافند الکترونیکی و سایبری, 14(3), 91-103.
امیرمحمد چراغخانی; صفا پیمان; محمدحسین تقوی پارسا. "بررسی رفتارپوشش بتن الیافی دهانه تونل تحت اثر بار حرارتی". پدافند الکترونیکی و سایبری, 14, 3, 1402, 91-103.
چراغخانی, امیرمحمد, پیمان, صفا, تقوی پارسا, محمدحسین. (1402). 'بررسی رفتارپوشش بتن الیافی دهانه تونل تحت اثر بار حرارتی', پدافند الکترونیکی و سایبری, 14(3), pp. 91-103.
چراغخانی, امیرمحمد, پیمان, صفا, تقوی پارسا, محمدحسین. بررسی رفتارپوشش بتن الیافی دهانه تونل تحت اثر بار حرارتی. پدافند الکترونیکی و سایبری, 1402; 14(3): 91-103.

بررسی رفتارپوشش بتن الیافی دهانه تونل تحت اثر بار حرارتی

پدافند غیرعامل
دوره 14، شماره 3 - شماره پیاپی 55، مهر 1402، صفحه 91-103    اصل مقاله (1.9 M)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
نویسندگان
امیرمحمد چراغخانی1؛ صفا پیمان* 2؛ محمدحسین تقوی پارسا3
1کارشناس ارشد مهندسی عمران گرایش سازه، دانشکدة مهندسی عمران، دانشگاه جامع امام حسین (ع)
2استادیار، دانشکدة مهندسی عمران، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران
3دانشجوی دکتری رشته عمران گرایش سازه، دانشکدة مهندسی عمران، دانشگاه قم
تاریخ دریافت: 23 خرداد 1402،  تاریخ بازنگری: 18 تیر 1402،  تاریخ پذیرش: 16 مرداد 1402 
چکیده
بررسی رفتار حرارتی پوشش بتنی تونل‌ها در برابر بارهای حرارتی از اهمیت کاربردی ویژه‌ای برخوردار است. هدف از این پژوهش بررسی رفتار پوشش بتن الیافی تونل‌های با مقطع مستطیلی، نیم‌دایره و نعل اسبی تحت اثر بار حرارتی در یک تاریخچه زمانی مشخص می‌باشد. در این راستا شبیه‌سازی‌های عددی با استفاده از نرم‌افزار اجزای محدود آباکوس انجام‌گرفته است. نمودارهای تنش- زمان و تغییر شکل- زمان در پوشش بتن الیافی تحت اثر بارهای حرارتی بررسی‌شده است. بتن الیافی در این تحقیق که به‌عنوان پوشش در مقاطع تونلی در نظر گرفته‌شده از نوع بتن الیاف فولادی با درصد حجمی ۵/۰ تا ۵/۱ % است. همچنین مقاطع علاوه بر بارهای متداول طراحی تحت شرایط بارگذاری بار حرارتی قرارگرفته است. مطابق نتایج به‌دست‌آمده، مقاومت انواع مقاطع موردبررسی علاوه بر شکل ظاهری به میزان الیاف فولادی در بتن نیز بستگی دارد. بررسی‌ها نشان می‌دهد که مقطع با شکل نعل اسبی دارای بهترین عملکرد در برابر بار حرارتی بوده و افزایش الیاف تا ۵/۱% حجمی بتن نسبت به پوشش‌های تونلی با درصد حجمی کمتر الیاف منجر به پایداری در مدت‌زمان بیشتری می‌شود.
کلیدواژه‌ها
تونل؛ پوشش بتن الیافی؛ اجزاء محدود؛ تحلیل غیرخطی؛ بار حرارتی
عنوان مقاله [English]
Investigation and Analysis of Fiber Concrete Lining of Tunnel Opening Under the Effect of Thermal Load
نویسندگان [English]
Amir Mohammad cheraghkhani1؛ Safa Peyman2؛ Mohammad Hossein Taghavi Parsa3
1IHU
2IHU
3گروه عمران
چکیده [English]
Examining the thermal behavior of concrete lining of tunnels against thermal loads is of special practical importance. The purpose of this research is to investigate the behavior of fiber concrete lining tunnels with rectangular, semicircular and horseshoe sections under the effect of thermal load in a specific time history. In this regard, numerical simulations have been carried out using Abaqus finite element software. Stress-time and deformation-time graphs in fiber concrete coating under the effect of thermal loads have been investigated. Fiber concrete in this research, which is considered as cover in tunnel sections, is of steel fiber concrete type with a volume percentage of 0.5 to 1.5. Also, in addition to the common design loads, the sections are subjected to thermal loading conditions. According to the obtained results, the strength of the investigated sections depends on the amount of steel fibers in the concrete in addition to the appearance. Investigations show that the cross-section with horseshoe shape has the best performance against thermal load and the increase of fibers up to 1.5 volume percent of concrete compared to tunnel linings with a lower volume percentage of fibers leads to stability in a longer period of time.
کلیدواژه‌ها [English]
Tunnel, Fiber Concrete Lining, Finite Elements, Nonlinear Analysis, Thermal Load
مراجع
  • ACI 544. 7R-16, “Report on design and construction of fiber-reinforced precast concrete tunnel segments,” American Concrete Institute, 2016.
  • M. Chen, Y. H. He, H. Yang, J. F. Chen, and Y. C. Guo, “Compressive behavior of steel fiber reinforced recycled aggregate concrete after exposure to elevated temperatures,” Construction and Building Materials, vol. 71, pp. 1-15, 30 November 2014..
  • Tao, Fei, "Effect of temperature on deep lined circular tunnels in isotropic andtransverselyanisotropic elastic ground" (2016).
  • JafariDeligani,V.andUstadhossein,HassanandBaghbani,Amirhossein, (2019), the effect of fire on the reduction of strengthandcollapsetimeofreinforcedconcretebeams,12thNationalEngineeringCongressImran,Tabriz,
  • Farzam and I. Ansari, “Examining the effects of fire on the behavior of subway tunnel segments,”Internationalconferenceoncivilengineering,architecture and urban planning of contemporary Iran, 2016. In Persian.
  • Zhi-guoYan , He-hua Zhu ,  Woody Ju “Behaviorofreinforced concrete and steel fiber reinforced concrete shield TBM tunnel linings exposed to high temperatures”, 2012
  • Pesavento, M. Pachera, B. A. Schrefler. “Coupled numerical simulation of fire in Tunnel”, (2018).
  • Marcos Martínez, Nathaniel Huygen, John Sanders, Sez Atamturktur, “Thermo-fluid dynamic analysis of concrete masonry units via experimental testing and numerical modeling”, Journal of Building Engineering 19 (2018) 80–90.
  • Kim, Jang-Ho Jay. Lim, Yun Mook. Won, Jong Pil. Park, Hae Geun. Fire resistant behavior of newly developed bottom-ash-based cementitious coating applied concrete tunnel lining under RABT fire loading. Construction and Building Materials, Journal of science direct, (2010).
  • Kigha, J. A Sadeeq, O. S. Abejide, “Effects of Temperature and Concrete Cover Thickness on Residual Strength Characteristics of Fire Exposed Reinforced Concrete Beams,” Nigerian Journal of Technology (NIJOTECH), vol. 34, no. 3 pp. 429 – 437, July 2015,
  • Hajjati, M. S. Miraalemi, and H. Alizadeh Najd, “experimental and numerical investigation of the behavior of fiber concrete parts used in tunnels,” 2019. In Persian.
  • Ghorbani, “Laboratory and analytical investigation of the effect of steel fibers on the mechanical properties and efficiency of fiber self-compacting concretes,” 2021. In Persian.
  • R. Adel Parvar and M. H. Tagvi Parsa, “Analysis and Design of Tunnel Covered with Fiber Reinforced Concrete Composite Parts- Line7Tunnel of Tehran Metro,” Transportation infrastructure engineering, 6th year, 2019. In Persian.
  • R. Kafash Bazari, and S. Behrosh, and S. M. Adham Hashemi, “Evaluation of resistance of steel industrial buildings exposed to fire,” 2021. In Persian.
  • Shamsizadeh, and A. Abu, “Hope of fire modeling in tunnels, 2nd Iran Combustion Conference,” Mashhad, 2006, In Persian.
  • Omid Nasab and M. Afrouznia, “Numerical investigation of the behavior of weak one-way slabs strengthened using reinforced fiber reinforced concrete sheets under blast load,” 2019. In Persian.
  • Bandar and A. H. Javadi, and A. Taherian, “Reinforcement of concrete beams using FRP composite fibers,” 11th National Conference on Urban Planning, Architecture, Construction and Environment, Shirvan, 2019, In Persian.
  • Naderi and S. Esmalizadeh, “Ultimate strength of concrete beams reinforced with CFRP under high temperature and freezing conditions,” Amirkabir Civil Engineering Journal, 48 (1), pp. 39-52, 2015. In Persian.
  • Kachlakev, T. Miller, S. Yim, K. Chansawat, and T. Potisuk, “Finite element modeling of reinforced concrete structures strengthened with FRP laminates”, Final Report SPR 316, Oregon Department of Transportation & Federal Highway Administration, USA, 2001.
  • Curbach and F. Jeese, “High-performance Textile-reinforced Concrete,” Struct. Eng. Int. 9, 91–289, Reinhardt, W.; Krüger M.; H, GroBe C.; U. (2003). Concrete Restressed with Textile Fabric. Adv. Conc. Technol.1, 9–231.
  • Hemmati, A. Kheyroddin, and M. K. Sharbatdar, Using HPFRCC for Increasing the Capacity of a R.C. Frame. Sci. J. Manag. Syst. 29–2(3), pp. 97–106, 2013. In Persian
  • Lim, A. H. Buchanan, P. J. Moss, and J-M. Franssen, “Computer Modeling of Restrained Reinforced Concrete Slabs in Fire Conditions,” ASCE Journal of Structural Engineering 130:12 (December 2004) 1964-1971, 2004.
  • Ling Zhi Li, Chang Jiu Jiang, Bo Zhou Liu, Zhou Dao Lu, “Shear strengthening of fire-damaged reinforced concrete beams using bolted-side plating,” 6th International Workshop on Performance, Protection & Strengthening of Structures under Extreme Loading, Guangzhou (Canton), China. Procedia Engineering 210 (2017) 186–195.
  • Naderi and S. Esmalizadeh, “numerical modeling of concrete beams reinforced with CFRP in high temperature conditions,” 2018. In Persian
  • Rahimian and R. Murshid, "Investigation of the effect of thermal loading on the shell of cooling towers", Amirkabir Civil Engineering Journal, (2018), In Persian.
  • Peyman, M. H. Taqvi Parsa, A. Babaei, and A. Akbari, “Determining the behavior coefficient of concrete cover of underground structures under explosive loading,” Amirkabir Civil Engineering Journal, vol. 52, no. 10, pp. 2515 - 2825, 2019, In Persian.
  • C. Kent and R, Park, “Flexural members with confined concrete,” ASCE, Journal of the structural Division,
  • A. Bassuni Othmna, “Performance of Ultra-High Performance Fiber Reinforced Concrete Plates under Impac Loads,” Ph.D. Thesis, Ryerson University, Toronto, Canada1971, (2016).
  • Long T. Phan, Therese P. McAlliste, John L. Gross, Morgan J. Hurley, “NIST Technical Note 1681,” Best Practice Guidelines for Structural Fire Resistance Design of Concrete and Steel Buildings, 2010.
  • M. R. Javadizad, "Evaluation of the performance of steel bending frame against fire", Kashan University, 2015, In Persian.
  • Liang Li, Renbo Zhang, Liu Jin, Xiuli Du, Jun Wu, Wenhui Duan,"Experimental study on dynamic compressive behavior of steel fiber reinforced concrete at elevated temperatures," Construction and Building Materials, Volume 210,2019, Pages 673-684,
  • Zhang, Luoyi Kang, Juan Wang, Jinjun Guo, Shaowei Hu, and Yifeng Ling," Mechanical Properties and Explosive Spalling Behavior of Steel Fiber Reinforced Concrete Exposed to High Temperature Peng,"
  • Peyman, M. H. Taghavi Parsa. " Passive Defense Quarterly"., 8, 1, 1-12, 2017.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 655
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 563