การประยุกต์วิธีเพิ่มอุณหภูมิแบบขั้นบันไดเพื่อประมาณความเครียดคงค้างของตาข่ายเสริมกำลังพอลิโพรพิลีนเมื่อรับแรงดึงวัฏจักรในระยะยาวApplication of Stepped Isothermal Method for Estimation of Long-Term Cyclic Residual Strain of a Polypropylene Geogrid

Abstract

โครงสร้างดินเสริมกำลังด้วยวัสดุเสริมกำลังสังเคราะห์มักต้องรองรับแรงวัฏจักรในระหว่างการใช้งาน เช่น น้ำหนักจราจร ซึ่งจะทำให้เกิดแรงดึงวัฏจักรกระทำต่อวัสดุเสริมแรงสังเคราะห์ แรงดึงวัฏจักรนี้ทำให้เกิดความเครียดคงค้างในวัสดุเสริมกำลังซึ่งอาจส่งผลต่อการเสียรูปโดยองค์รวมของโครงสร้างดินเสริมกำลังที่มากเกินไป งานวิจัยนี้สนใจศึกษาการเกิดความเครียดคงค้างระยะยาวในตาข่ายเสริมกำลังชนิดพอลิโพรพิลีนเมื่อรับแรงดึงวัฏจักรที่มีระดับแรงกระทำสูงสุด แอมพลิจูดและความถี่แตกต่างกัน โดยใช้การเพิ่มอุณหภูมิแวดล้อมแบบขั้นบันไดจาก 30 ถึง 50 องศาเซลเซียส และใช้ระยะเวลา 1 ชั่วโมงต่อระดับอุณหภูมิเพื่อร่นระยะเวลาการทดสอบ ผลการทดสอบนำมาวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างความเครียดคงค้างกับจำนวนรอบที่อุณหภูมิอ้างอิง (30 องศาเซลเซียส) เพื่อศึกษาอิทธิพลของแรงกระทำสูงสุด แอมพลิจูดและความถี่ต่อความสัมพันธ์ดังกล่าว ผลการศึกษาพบว่า ความเครียดคงค้างเมื่อรับแรงดึงวัฏจักรมีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อระดับแรงกระทำสูงสุดเพิ่มขึ้น แต่จะมีค่าลดลงเมื่อแอมพลิจูดเพิ่มขึ้น ในขณะที่อิทธิพลของความถี่ไม่มีนัยสำคัญซึ่งกล่าวได้ว่า ความเครียดคงค้างเมื่อรับแรงดึงวัฏจักรนั้นเกิดจากสมบัติที่ขึ้นกับอัตราความเครียดของตาข่ายเสริมกำลังเป็นหลัก ในขณะที่อิทธิพลของแรงดึงวัฏจักรที่ไม่ขึ้นกับอัตราความเครียดนั้นไม่ใช่สาเหตุที่แท้จริงคำสำคัญ: การทดสอบแรงดึง ความเครียดคงค้าง ตาข่ายเสริมกำลัง แรงวัฏจักร อุณหภูมิ

During service, geosynthetic-reinforced soil (GRS) structures are often subjected to cyclic loading, such as traffic loading, which causes cyclic tensile loading to occur in the geosynthetic reinforcement. This cyclic loading results in the development of cyclic residual strain (Δεcyclic) in the geosynthetic reinforcement, which can cause excessive global deformation of the GRS structure. This research aims to examine the development of Δεcyclic in a polypropylene geogrid under various levels of tensile load (LL), as well as various double amplitudes (DA) and frequencies (f) of cyclic loading. To accelerate the process, an ambient temperature increase technique is employed, where the temperature is increased from 30°C to 50°C in steps while keeping it constant for one hour in each step. The test results were analysed to establish the relationship between Δεcyclic and the number of cycles (Nc) at the reference temperature of 30°C. These relationships were then used to examine the effects of LL, DA, and f. The study found that Δεcyclic increases with increasing LL, but decreases with increasing DA. The effect of f was found to be insignificant, suggesting that the rate-dependent property of the geogrid is the main factor contributing to Δεcyclic, while the rate-independent cyclic loading effect is insignificant.