مناقشة اطروحة الدكتوراه للطالب هاشم خلف لطيف في قسم الهندسة المدنية
نوقشت اطروحة الدكتوراه للطالب هاشم خلف لطيف في قسم الهندسة المدنية (تخصص إنشاءات) عن بحثه الموسوم “دراسة عملية للجسور الخرسانية المسلحة ذات المقطع الصندوقي المزدوج والمحنية في المستوي الافقي” بأشراف أ.د.عبد المطلب عيسى سعيد من قبل لجنة المناقشة المؤلفة من :
ا.د. نزار كامل علي رئيساً
ا.د. قيس عبد المجيد حسن عضوا
ا.م.د. ليث خالد كامل عضوا
ا.م.د عامر فاروق عزت عضوا
ا.م.د شذى ضياء محمد عضوا
ان الهدف الرئيسي لهذا البحث هو دراسة سلوك الانحنـاء والقص للجسور الخرسانية ذات المقطع الصندوقي المزدوج والمنحنية في المستوى الافقي تحت تأثير الاحمال الحية استنادا الى المواصفات الأمريكية القياسية لأحمـال الجسور) (AASHTO LRFD2012، مع إشارة خاصة الى معاملات توزيع الاحمال الحية الخاصة بالانحناء والقص. تضمن المحور العملي على تصنيع وفحص ثلاث نماذج مصغرة لجسور خرسانية منحنيه المقطع في المستوى الأفقي وبزاوية تقوس (10، 13.7، و 18o)، تباعا ونموذج مصغر بدون تقوس (مستقيم) لأغراض المقارنة. ان ابعاد النماذج المصغرة للجسور تم حسابها استنادا الى ابعاد حقيقة وبمعامل تصغير (1/6) لجسر مركب بسيط الاسناد والذي صمم استنادا الى المواصفة القياسية الامريكية (AASHTO LRFD 2012).
ان الأحمال الحية قد سلطت على جميع الجسور المصغرة طبقا للمواصفات الأمريكية لإيجاد اقصى رد فعل من حيث الانحناء والقص، بينما تم اعتماد مبدأ التراكب خلال تسليط الاحمال الحية وذلك بتسليط حمل المركبة بالإضافة الى حمل المسار. ان الدراسة العملية تضمنت قياس الانفعالات المتولدة في الطبقة العلوية والسفلية للروافد الخرسانية وكذللك في حديد التسليح في منتصف الفضاء وقياس نسبة الهطول في الروافد الخرسانية، وأيضا تضمنت اضافه ثمان خلايا تحسس للأوزان ذات قابيله (5 أطنان) لقراءة ردود الافعال المتولدة تحت الروافد في أي حالة تحميل. اظهرت النتائج العملية ان نسبة الهطول في الرافدة الخارجية تزداد بزيادة زاوية التقوس وبنسبة (14 ،25، و44%) وعلى العكس تماما تقل نسبة الهطول في الرافدة الداخلية وبنسبة (43، 50، و80%) للنماذج ذات زاوية تقوس (10، 13.7، و 18o) إذا تمت مقارنتها مع النموذج المستقيم عندما يتم تحميل المسار الخارجي. وكذلك أظهرت النتائج عن زيادة في نسبة الانفعال المتولد على الرافدة الخارجية عند زيادة التقوس وبنسبة (4، 16، و20%) وعلى العكس تماما تقل نسبة الانفعال في الرافدة الداخلية وبنسبة (19، 32، و40%) لنفس زاويا التقوس وحاله التحميل المذكورة مسبقا إذا تمت مقارنتها مع للنموذج المستقيم. أن خلايا تحسس الاوزان قد سمحت باستنتاج معاملات التوزيع للأحمال الحية تحت تأثير الانحناء والقص وذلك بواسطة ردود الأفعال المتولدة تحت الروافد الخرسانية عن طريق معادلات التوازن في أي حالة تحميل، ومقارنة هذه النتائج مع المواصفات العالمية للجسور. أثبتت الدراسة العملية ان المعادلات الخاصة لحساب معاملات التوزيع في المواصفات الأمريكية تقلل من تأثير العزم المتولد على الرافدة الخارجية وبنسبه 33 % للجسور المستقيمة وتقلل بنسبه (38، 47، و53%) للنماذج ذات زاوية تقوس (10، 13.7، و180) عندما يتم تحميل المسار الخارجي. بينما تضخم من تقدير العزم المتولد على الرافدة الداخلية وبنسبه 30 % للجسور المستقيمة وبنسبة ((44، 60، و67%) لنفس النماذج المقوسة تباعا ولنفس حال’ التحميل المذكورة سابقا. بينما أظهرت النتائج العملية ان معاملات القص للرافدة الخارجية لا تتأثر بزيادة درجه التقوس ولا عدد المسارات المحملة. على العكس من ذلك ان معاملات التوزيع الخاصة بالقص للرافدة الداخلية تتأثر بعدد المسارات المحملة وتزداد بزيادة درجه التقوس. حيث تم اثبات ان المواصفة العالمية للجسور تضخم من تقدير القص المتولد على الرافدة الداخلية وبنسبة (35%) للجسور المستقيمة والمقوسة بنسبه قليله بمقدار (10%). لكنها يمكن ان تكون متطابقة مع الجسور المقوسة وبنسبه تضخيم او تقليل ( 5%) للنماذج ذات زاوية تقوس (140 ، 180)
تم اجراء دراسة مقارنة مع النتائج العملية بأجراء تحليل عددي باستخدام نظرية العناصر المحددة ممثلة بالبرنامج “ANSYS Workbench 14.5” حيث تم تحليل كافة نماذج الجسور المفحوصة عمليا ومقارنة نتائج التحليل مع مثيلاتها من الفحوصات العملية. بينت دراسة المقارنة ان النموذج الممثل باستخدام العناصر المحددة كان أكثر جساءة من مثيله عمليا الا ان النتائج اظهرت وجود تقارب جيد بين الفحوصات العملية والتحليل النظري لكل نماذج الجسور المفحوصة، فبالنسبة الى نتائج هطول الروافد الخرسانية في وسط الفضاء البسيط الاسناد كان مقدار الفرق بين نتائج الفحص العملي ونتائج التحليل النظري يتراوح ما بين 1% الى 18% بالنسبة للروافد الخارجية، بينما كان هذا الفرق لا يتجاوز 10% بالنسبة للروافد الداخلية
تم توسيع الدراسة النظرية لتشمل تحليل ثلاث نماذج لجسور خرسانيه وبزاويه تقوس (23، 28.6، و32.60) وذلك لإظهار تأثير زيادة درجه التقوس على تصرف المنشأ مع اشاره خاصه الى معاملات التوزيع والقص. أثبتت الدراسة النظرية ان معاملات التوزيع للانحناء للرافدة الخارجية تزداد بزيادة زاوية التقوس وبالنسب الآتية (43، 50، و55%) للنماذج ذات زاوية تقوس (23، 28.6، و32.60) تباعا عند تحميل المسار الخارجي مقارنه مع المواصفات العالمية. واثبت عن وجود تقارب كبير مع النتائج العلمية وذلك بتوضيح ان معاملات توزيع الاحمال الخاصة بالقص للرافدة الخارجية لا تتأثر بدرجة ولا عدد المسارات المحملة. بينما يمكن اعتبار معادلات المواصفات العالمية المقترحة لحساب معاملات التوزيع القص للرافدة الداخلية متطابقة جدا مع الجسور المقوسة ذات زاوية تتراوح من (320، 18o)
