مطالعه تئوريك و آزمايشگاهي اثر طول دفن شدگي شمع بر رفتار اتصال شمع فلزي H شكل به كوله بتني پلهاي يكپارچه تحت بار جانبي

Analytical and Experimental Studies of Steel H-Pile Connection to the Integral Bridge Abutments under Lateral Loads

پل­ هاي يكپارچه پل­ هاي بدون درزي هستند كه داراي شالوده انعطاف ­پذير با يك رديف شمع فلزي مي­ باشند. از مهم­ترين عوامل در تعيين حداكثر طول پل يكپارچه، ظرفيت حركت جانبي شمع­ ها در برابر بارهاي جانبي ناشي از تغييرات دمايي و نظاير آن مي­باشد. با افزايش ظرفيت حركت جانبي شمع­ها، مي­توان پل ­هاي طويل­تري را ساخت. نحوه اتصال شمع به كوله در ظرفيت حركت جانبي شمع مؤثر مي­باشد. ميزان طول دفن­شدگي شمع در داخل كوله، نقش مهمي در مقاومت اتصال دارد. در اين مقاله رابطه­اي جهت يافتن طول گيرايي شمع در داخل كوله بر اساس مقاومت خمشي شمع ارائه شده­است. براي ارزيابي كارآيي اين روش، دو نمونه آزمايشگاهي با طول­هاي دفن­شدگي مختلف ساخته شدند. نتايج حاصله از بارگذاري جانبي شمع­ها به همراه مطالعه عددي نشان داد كه با افزايش طول دفن شدگي از مقدار كمتر به مقدار بيشتر از رابطه پيشنهادي، ظرفيت خمشي اتصال را تا دو برابر افزايش داد.

Integral bridges are jointless bridges that typically are constructed with flexible foundations which include one row of steel H piles. Because the main criterion limiting the length of integral bridges is the lateral displacement capacity of their supporting piles, longer integral bridges can be built by increasing that capacity. Detailing and the embedded length of pile inside the abutment of the bridges have a key role to provide shear and flexural resistance of pile - abutment connections. In this paper, first, a theoretical method was developed by authors to calculate the required embedded length of the pile, based on the plastic moment of the steel pile. Then, to evaluate the efficiency of proposed theoretical method, two specimens of pile-abutment connections were constructed with different embedded lengths of pile inside the abutment. The results of the experiment in conjunction with numerical and analytical studies showed that by increasing the embedded length less than the proposed method to the value of more than the proposed method increased the flexural capacity of the joint up to 100%.