સંકુચિત સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ પરીક્ષણ પદ્ધતિ અને લેમિનેટેડ રબર બેરિંગ્સની એન્જિનિયરિંગ એપ્લિકેશન પર સંશોધન

માં હાઇવે બ્રિજ એન્જિનિયરિંગ, લેમિનેટેડ રબર બેરિંગ્સ પુલના સુપરસ્ટ્રક્ચર અને સબસ્ટ્રક્ચર વચ્ચે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. તેઓ નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવે છે વર્ટિકલ લોડ્સનું પ્રસારણ, માળખાકીય વિકૃતિને અનુકૂળ , અને કંપન અલગતા અને ભીનાશ પ્રદાન કરે છે.

યાંત્રિક દ્રષ્ટિકોણથી, આ માળખાકીય સ્વરૂપ અત્યંત સુસંગત છે ફ્લોર વાઇબ્રેશન ડેમ્પર્સ, લવચીક રબર પેડ્સ , અને સબગ્રેડ ડેમ્પિંગ પેડ્સ , જે લાક્ષણિક છે એન્જિનિયરિંગ રબર વાઇબ્રેશન આઇસોલેશન પ્રોડક્ટ્સ . આ તમામ સિસ્ટમો પર આધાર રાખે છે વિરૂપતા વર્તન અને રબર સામગ્રીની ઊર્જા વિસર્જન ક્ષમતા હેઠળ સંકુચિત અને દબાણયુક્ત લોડિંગ શરતો.

લાક્ષણિક રીતે, ની મજબૂતીકરણ સ્તરો લેમિનેટેડ રબર બેરિંગ્સ સમાવેશ થાય છે બહુવિધ પાતળી સ્ટીલ પ્લેટ અથવા સ્ટીલ વાયર મેશ . આ પ્રબલિત સ્તરોની મર્યાદા હેઠળ, ધ રબરની બાજુની મણકાની અસરકારક રીતે દબાવવામાં આવે છે, ત્યાં નોંધપાત્ર રીતે સુધારે છે સંકુચિત શક્તિ અને એકંદર જડતા રબરના સ્તરો.

તે જ સમયે, ઉચ્ચ ખાતરી કરતી વખતે વર્ટિકલ લોડ-બેરિંગ ક્ષમતા , પર્યાપ્ત શીયર વિરૂપતા ક્ષમતા આડી વિસ્થાપન હેઠળ હજુ પણ પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. ની ડિઝાઇનમાં આ લાક્ષણિકતા એટલી જ મહત્વપૂર્ણ છે સબગ્રેડ ડેમ્પિંગ પેડ્સ અને લવચીક રબર પેડ્સ.

આ સંકુચિત સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ પરીક્ષણ પદ્ધતિ નું મૂલ્યાંકન કરવા માટેનો એક મુખ્ય અભિગમ છે યાંત્રિક કામગીરી ના લેમિનેટેડ રબર બેરિંગ્સ . અપડેટેડ ધોરણોના અમલીકરણ સાથે, બંને ગણતરી પદ્ધતિઓ અને પરીક્ષણ પ્રક્રિયાઓ અનુરૂપ ફેરફારો થયા છે.

પ્રાયોગિક સંશોધન દ્વારા, આ અભ્યાસ પદ્ધતિસરનું વિશ્લેષણ કરે છે પરીક્ષણની ચોકસાઈને અસર કરતા મુખ્ય પરિબળો અને તેમના પ્રભાવની ડિગ્રી, નક્કર પ્રદાન કરે છે બ્રિજ એન્જિનિયરિંગ અને વાઇબ્રેશન કંટ્રોલ એન્જિનિયરિંગ માટે તકનીકી આધાર.

1. સંકુચિત સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ પરીક્ષણ પદ્ધતિની ઝાંખી

1.1 મૂળભૂત ખ્યાલ

1981 માં, લિન્ડલી પીબી ની ગણતરી માટે સૈદ્ધાંતિક મોડેલની દરખાસ્ત કરી રબર બેરિંગ્સની ઊભી જડતા , ની ધારણા પર આધારિત છે રબર સામગ્રીઓનું લગભગ અસ્પષ્ટ સ્થિતિસ્થાપક વર્તન . આ સિદ્ધાંત ત્યારથી એન્જિનિયરિંગ પ્રેક્ટિસમાં વ્યાપકપણે લાગુ કરવામાં આવ્યો છે.

હેઠળ વર્ટિકલ કોમ્પ્રેસિવ લોડ્સ , રબર સામગ્રી માત્ર પ્રદર્શિત કરે છે જાડાઈ-દિશા સંકોચન વિરૂપતા , પણ ચોક્કસ ડિગ્રી બાજુની મણકાની વિકૃતિ . આ યાંત્રિક વર્તનને પણ લાગુ પડે છે ફ્લોર વાઇબ્રેશન ડેમ્પર્સ અને લવચીક રબર પેડ્સ માં વાઇબ્રેશન કંટ્રોલ સિસ્ટમ્સનું નિર્માણ.

1.2 ગણતરી ફોર્મ્યુલા

સમાવતી રબર બેરિંગ માટે n રબરના સ્તરો , ધારી રહ્યા છીએ કે રબર સામગ્રી સંકુચિત નથી અને તેને આધિન છે શુદ્ધ સંકોચન , ધ ઊભી જડતા તરીકે ગણવામાં આવે છે:

Kv=E1⋅A0n⋅t1K_v = \frac{E_1 \cdot A_0}{n \cdot t_1}Kv=n⋅t1E1⋅A0

જ્યાં:

E₁ — રબરનું રેખાંશ સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ

A₀ — અસરકારક લોડ-બેરિંગ વિસ્તાર

t₁ — સિંગલ રબર લેયરની જાડાઈ

આ સૂત્ર માટે મહત્વપૂર્ણ સંદર્ભ મૂલ્ય છે લેમિનેટેડ રબર બેરિંગ્સ, સબગ્રેડ ડેમ્પિંગ પેડ્સ , અને રેલ ટ્રાન્ઝિટ સિસ્ટમમાં વપરાતા વાઇબ્રેશન આઇસોલેશન રબર પ્રોડક્ટ્સ.

2. આપોઆપ સંકુચિત સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ પરીક્ષણ સિસ્ટમની ડિઝાઇન ખ્યાલ

આ આપોઆપ સંકુચિત સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ પરીક્ષણ સિસ્ટમ મુખ્યત્વે સમાવે છે:

કમ્પ્રેશન ટેસ્ટિંગ મશીન

ડિસ્પ્લેસમેન્ટ અને ફોર્સ સેન્સર્સ

વ્યવસાયિક પરીક્ષણ અને ડેટા વિશ્લેષણ સોફ્ટવેર

પરીક્ષણ દરમિયાન, સિસ્ટમ કરી શકે છે સતત વર્ટિકલ લોડ અને કમ્પ્રેશન ડિફોર્મેશન ડેટા મેળવો , આપોઆપ જનરેટ થાય છે તણાવ-તાણ વણાંકો , અને ગણતરી કરો સંકુચિત સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ સાથે વિચલન વિશ્લેષણ.

આ સિસ્ટમની એપ્લિકેશન:

મેન્યુઅલ કામગીરીને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે

માનવ વાંચન ભૂલોને અસરકારક રીતે ટાળે છે

પરીક્ષણની ભૂલોને સ્વીકાર્ય મર્યાદામાં રાખે છે

આ ટેસ્ટિંગ મોડ માત્ર માટે જ લાગુ નથી લેમિનેટેડ રબર બેરિંગ્સ , પણ માટે ફ્લોર વાઇબ્રેશન ડેમ્પર્સ અને લવચીક રબર પેડ્સ યાંત્રિક પ્રભાવ મૂલ્યાંકન માટે.

3. એન્જિનિયરિંગ કેસ સ્ટડી અને પરીક્ષણ પદ્ધતિઓની સરખામણી

3.1 કેસ વર્ણન

A લેમિનેટેડ રબર બેરિંગ નીચેના પરિમાણો સાથે પરીક્ષણ નમૂના તરીકે પસંદ કરવામાં આવ્યું હતું:

વ્યાસ: 140 મીમી

સમાપ્ત ઊંચાઈ: 25 મીમી

સિંગલ રબર લેયરની જાડાઈ: 4 મીમી

સ્ટીલ પ્લેટની જાડાઈ: 2 મીમી

સ્ટીલ પ્લેટ સ્તરોની સંખ્યા: 3 સ્તરો

અસરકારક લોડ-બેરિંગ વિસ્તાર: 15,366 mm²

આકાર પરિબળ: 7.0

કુલ રબર જાડાઈ: 20 મીમી

નવા ધોરણ મુજબ, ધ સંકુચિત સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસની ડિઝાઇન શ્રેણી છે (303 ± 60) MPa.

3.2 પરીક્ષણ પરિણામો પર વિવિધ લોડિંગ પદ્ધતિઓનો પ્રભાવ

ના પ્રભાવની તપાસ કરવી લોડ કરવાની પદ્ધતિઓ , બે લોડિંગ યોજનાઓ ડિઝાઇન કરવામાં આવી હતી:

સ્કીમ 1 (નોન-સ્ટાન્ડર્ડ લોડિંગ):

પરંપરાગત લોડિંગ અને અનલોડિંગ દર

3 લોડિંગ ચક્ર

સ્કીમ 2 (સ્ટાન્ડર્ડ લોડિંગ):

નવા ધોરણો અનુસાર સ્ટેપવાઇઝ લોડિંગ

દરેક લોડ સ્તર માટે જાળવવામાં આવે છે 120 સેકન્ડ વિરૂપતા માહિતી સંપાદન પહેલાં

પરીક્ષણ પરિણામો દર્શાવે છે કે:

સ્કીમ 1 કરતાં વધુનું વિચલન દર્શાવે છે 3%, સ્પષ્ટ સાથે હિસ્ટેરેસિસ અસરો

સ્કીમ 2 કરતાં ઓછા વિચલનો દર્શાવે છે 3%, પૂરી પાડે છે વધુ સ્થિર અને વિશ્વસનીય પરિણામો

આ નિષ્કર્ષ લાંબા ગાળાની કામગીરીનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે મૂલ્યવાન સંદર્ભ તરીકે પણ કામ કરે છે સબગ્રેડ ડેમ્પિંગ પેડ્સ સતત ભાર હેઠળ.

4. પરીક્ષણ દરમિયાન માપન અનિશ્ચિતતા વિશ્લેષણ

4.1 અનિશ્ચિતતા પરિબળો ભૌતિક ગુણધર્મોથી સ્વતંત્ર

આમાં મુખ્યત્વે સમાવેશ થાય છે:

પરીક્ષણ સાધનોની માપન ચોકસાઈ (કમ્પ્રેશન મશીન, ડિસ્પ્લેસમેન્ટ મીટર, એક્સટેન્સોમીટર, વગેરે)

ડેટા રાઉન્ડિંગ નિયમો

ઓપરેટરો દ્વારા પ્રમાણભૂત અર્થઘટન અને વાંચનમાં તફાવત

આ અનિશ્ચિતતાઓને અસરકારક રીતે ઘટાડી શકાય છે પુનરાવર્તિત પરીક્ષણ અને પ્રમાણિત ઓપરેટિંગ પ્રક્રિયાઓ.

4.2 પરીક્ષણ નમૂના સાથે સંબંધિત અનિશ્ચિતતા પરિબળો

આનો સમાવેશ થાય છે:

માં ભૂલો અસરકારક લોડ-બેરિંગ વિસ્તાર

માં માપન ભૂલો કુલ રબરની જાડાઈ અને સ્ટીલ પ્લેટની જાડાઈ

માં ભૂલો સમાપ્ત ઊંચાઈ માપન

ની અસર આસપાસના તાપમાન અને ભેજ

ના પરીક્ષણમાં આવા પરિબળો સમાનરૂપે નિર્ણાયક છે લવચીક રબર પેડ્સ અને ફ્લોર વાઇબ્રેશન ડેમ્પર્સ.

5. એકંદર માપ અનિશ્ચિતતાનું નિયંત્રણ

બધા ભૂલ પરિમાણોને જોડ્યા પછી, એ કુલ માપનની અનિશ્ચિતતા રચાય છે. સંબંધિત ધોરણો સ્પષ્ટપણે સ્પષ્ટ કરે છે મહત્તમ સ્વીકાર્ય ભૂલો જેવા કી પરિમાણો માટે ભાર અને વિસ્થાપન.

આ ધોરણોનું ચુસ્તપણે પાલન કરીને અને સંચિત ભૂલોને અસરકારક રીતે નિયંત્રિત કરીને, પરીક્ષણ પરિણામોની વિશ્વસનીયતા અને ચોકસાઈ નોંધપાત્ર રીતે સુધારી શકાય છે.

નિષ્કર્ષ

લેમિનેટેડ રબર બેરિંગ્સ માં અનિવાર્ય ઘટકો છે હાઇવે બ્રિજ માળખાં , અને તેમના સંકુચિત કામગીરી સીધી અસર કરે છે બ્રિજ ઓપરેશનલ સલામતી.

ની વૈજ્ઞાનિક એપ્લિકેશન દ્વારા સંકુચિત સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ પરીક્ષણ પદ્ધતિઓ , સાથે સંયુક્ત માપન અનિશ્ચિતતા વિશ્લેષણ , સંચિત ભૂલોને અસરકારક રીતે નિયંત્રિત કરી શકાય છે, ઉચ્ચ પરીક્ષણ ચોકસાઈને સુનિશ્ચિત કરીને.

આ અભ્યાસના તારણો માત્ર લાગુ પડતા નથી બ્રિજ એન્જિનિયરિંગ , પણ મૂલ્યવાન પ્રદાન કરે છે સૈદ્ધાંતિક અને વ્યવહારુ સંદર્ભો માટે ડિઝાઇન, પરીક્ષણ અને એપ્લિકેશન ના ફ્લોર વાઇબ્રેશન ડેમ્પર્સ, લવચીક રબર પેડ્સ , અને સબગ્રેડ ડેમ્પિંગ પેડ્સ , તેમજ અન્ય એન્જિનિયરિંગ રબર વાઇબ્રેશન આઇસોલેશન પ્રોડક્ટ્સ.

માં હાઇવે બ્રિજ એન્જિનિયરિંગ, લેમિનેટેડ રબર બેરિંગ્સ પુલના સુપરસ્ટ્રક્ચર અને સબસ્ટ્રક્ચર વચ્ચે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.