การประเมินความเสียหายจากความล้าของแผงกั้นเสียงพอลิเมอร์เสริมเส้นใยของรถไฟลอยฟ้า

Abstract

แผงกั้นเสียงของรถไฟฟ้าลอยฟ้าเดิมเป็นวัสดุคอนกรีตเสริมเส้นใยแก้วซึ่งพบว่ามีการแตกร้าวหลังจากผ่านการใช้งานมา 11 ปี จึงได้มีการเปลี่ยนแผงกั้นเสียงใหม่เป็นวัสดุประเภทพอลิเมอร์เสริมเส้นใยซึ่งมีควรที่จะได้รับการประเมินอายุการใช้งานภายใต้ผลของการล้าของวัสดุประเภทพอลิเมอร์เสริมเส้นใยที่นำมาใช้เป็นแผงกั้นเสียงซึ่งได้รับความสั่นสะเทือนจากการเคลื่อนที่ของรถไฟฟ้าและแรงลม ซึ่งในการศึกษานี้ได้ทำการวิเคราะห์การสั่นสะเทือนของแผงกั้นเสียงของรถไฟลอยฟ้าโดยทำการตรวจวัดความเครียดของแผงกั้นเสียงในสภาวะการใช้งานจริง และวิเคราะห์จำนวนรอบของการเกิดความเค้นและความเครียดโดยวิธีนับรอบแบบ Rainflow ส่วนการประเมินกำลังต้านทานความล้าทำโดยการทดสอบกำลังต้านทานความล้าของวัสดุพอลิเมอร์เสริมเส้นใยภายใต้แรงดัดในห้องปฏิบัติการแล้วสร้างแผนภาพ s-n diagram ซึ่งแสดงจำนวนรอบที่ทนได้ก่อนการแตกหัก ภายใต้ความเครียดแบบกระทำซ้ำๆ ที่ระดับต่างๆเทียบกับความเครียดประลัยภายใต้แรงกระทำสูงสุดรอบเดียว จากนั้นประเมินอายุการใช้งานโดยการคำนวณความเสียหายสะสมโดยวิธี Palmgren-Miner และนำไปคำนวณอายุการใช้งานของแผงกั้นเสียงที่เป็นวัสดุพอลิเมอร์เสริมเส้นใยภายใต้ความสั่นสะเทือนและแรงลม รวมถึงความเครียดเนื่องจากผลของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในแต่ละวัน ผลการศึกษาพบว่าการเกิดความล้าอันเนื่องมาจากการสั่นสะเทือนจากขบวนรถและแรงลมรวมไปถึงการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในรอบวันไม่สามารถทำให้แผงกั้นเสียง FRP วิบัติภายใต้ความล้าที่เกิดขึ้นได้