การสอบเทียบแบบจำลองคอมพิวเตอร์ของโครงสร้างสะพานโดยการทดสอบด้วยเครื่องปล่อยน้ำหนัก

Abstract

การตรวจสอบและประเมินความสามารถในการรับน้ำหนักของสะพานที่มีอยู่เดิมให้อยู่ในสภาพที่สมบูรณ์และใช้งานได้ด้วยความสะดวกและปลอดภัยเป็นสิ่งจำเป็น การทดสอบการรับน้ำหนักบรรทุกของสะพานเป็นกระบวนการหนึ่งในการประเมินความสามารถในการรับน้ำหนักบรรทุกของสะพาน โดยปกติการทดสอบจะกระทำภายใต้แรงกระทำจากน้ำหนักรถบรรทุก ซึ่งในการทดสอบลักษณะดังกล่าวมีขั้นตอนในการทดสอบและค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูง ดังนั้นในงานวิจัยนี้ได้นำเครื่อง falling weight deflectometer ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ใช้ในการทดสอบการแอ่นตัวของถนนมาประยุกต์ใช้ในการทดสอบโครงสร้างสะพานห้วยสามหาง ซึ่งเป็นสะพานคอนกรีตอัดแรง โดยได้ทำการทดสอบทั้งในสะพานที่มีความยาวช่วง 10 เมตรและ 20 เมตร จากนั้นจะทำการสร้างแบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์ด้วยโปรแกรม SAP2000 และทำการศึกษาพารามิเตอร์ที่มีผลต่อพฤติกรรมของแบบจำลองโครงสร้างสะพาน พร้อมทั้งสอบเทียบแบบจำลองโครงสร้างสะพานกับผลการทดสอบจนมีพฤติกรรมใกล้เคียงกับโครงสร้างจริงมากที่สุด โดยพบว่าค่าโมดูลัสยืดหยุ่นของคอนกรีตและสภาพฐานรองรับของแบบจำลองมีผลต่อพฤติกรรมการแอ่นตัวเนื่องจากแรงกระแทกและความถี่ธรรมชาติในโหมดการสั่นไหวที่ 1 ของแบบจำลองค่อนข้างมาก โดยแบบจำลองโครงสร้างสะพานที่ปรับแก้แล้วจะถูกนำมาประเมินหาความสามารถในการรับน้ำหนักบรรทุกตามข้อแนะนำของมาตรฐาน AASHTO ในรูปของค่าดัชนีความปลอดภัย ด้วยวิธีตัวคูณน้ำหนักบรรทุก โดยจากการศึกษาพบว่า สะพานห้วยสามหางมีค่าดัชนีความปลอดภัยที่มากกว่า 1 ในทุกกรณีที่ทำการประเมิน สำหรับการประเมินในสะพานที่มีความยาวช่วง 10 เมตร และมีค่าดัชนีความปลอดภัยที่น้อยกว่า 1 ในบางกรณีที่ทำการประเมินในสะพานที่มีความยาวช่วง 20 เมตร