ارزیابی تحلیل و طراحی تاول‌های مهار در پل‌های بتنی جعبه‌ای پیش‌تنیده با پس‌کشیدگی خارجی

این پژوهش به بررسی رفتار و عملکرد تاول‌های مهار در پل‌های جعبه‌ای پیش‌تنیده می‌پردازد. این پل‌ها به دلیل ظرفیت باربری بالا، سختی زیاد و عملکرد مناسب در برابر بارهای دینامیکی و زلزله، از اجزای حیاتی شبکه‌های حمل‌ونقل مدرن محسوب می‌شوند. یکی از چالش‌های مهم در این پل‌ها، طراحی و عملکرد صحیح سیستم‌های مهاری تاندون‌های پیش‌تنیده است که مستقیماً بر دوام و پایداری پل تاثیر دارد. این مطالعه با استفاده از مدل‌سازی عددی پیشرفته مبتنی بر اجزا محدود با نرم‌افزار abaqus و تحلیل‌های شبه‌استاتیکی غیرخطی به بررسی توزیع تنش، کرنش و مکانیزم‌های خرابی و ضعف‌های آیین‌نامه می‌پردازد. پژوهش حاضر تحلیل جامعی از توزیع تنش و نواحی بحرانی در تاول مهار ارائه می‌دهد و نواحی مستعد خرابی زودرس را شناسایی می‌کند. نتایج این پژوهش نشان‌دهنده اهمیت طراحی مناسب برای جلوگیری از ترک‌خوردگی بتن، ازبین‌رفتن پیوستگی بتن و تاندون و در نتیجه کاهش ظرفیت باربری تاول مهار است. همچنین، مطالعه حاضر به ارزیابی اثربخشی راهکارهای مختلف تقویتی، نظیر آرماتورهای مارپیچ و خاموت‌ها، در کنترل تمرکز تنش و کاهش خرابی بتن پرداخته است. یافته‌های این پژوهش نشان‌دهنده نیاز به ضوابط طراحی بهینه برای عملکرد بهتر تاول مهار است و بهبودهایی را از جمله افزایش مقاومت بتن، تغییرات هندسی و جزئیات تقویتی پیشنهاد می‌دهد تا ظرفیت باربری و دوام تاول‌های مهار بتنی افزایش یابد. نوآوری‌های این پژوهش شامل تحلیل دقیق‌تر و غیرخطی خرابی بتن، اندرکنش بین تاندون‌ها و بتن و ضعف‌های موجود در آیین‌نامه است که اطلاعات جدید و توصیه‌های عملی برای طراحی و ساخت بهینه‌تر تاول مهار را در پل‌های جعبه‌ای ارائه می‌کند.