تحلیل غیرخطی و مدل سازی عددی

 بررسی تحلیل غیرخطی و مدل سازی عددی تیرعمیق بتن مسلح دارای بازشو تقویت شده با FRP توسط نرم افزار اجزاء محدود

چکیده

در این مطالعه به ارزیابی و مقایسه تحلیل غیرخطی و عددی تیرهای عمیق بتن مسلح دارای بازشو بدون مقاوم سازی با تیرهای عمیق بتنی دارای بازشو مقاوم شده با ورق هایFRP  و تیرهای عمیق بتن مسلح بدون بازشو توسط نرم افزار اجزاء محدود Abaqus پرداخته شده است. با استفاده از روش اجزاء محدود غیر خطی، 9 نمونه تیر عمیق با تکیه گاه های ساده تحت بار متمرکز مدل سازی و میزان اثر بخشی ورق های FRP بر مقاومت نهایی تیرهای عمیق بتن مسلح دارای بازشو مورد مطالعه قرار گرفته است . به این منظور از یک نمونه تیر عمیق بتن مسلح بدون بازشو به عنوان تیر شاهد و 4 تیر عمیق بتن مسلح دارای بازشو (دایره ای و مربعی) بدون تقویت و 4 نمونه تیر عمیق بتن مسلح دارای بازشو (دایره ای و مربعی) تقویت شده با ورقه های FRP استفاده شده است. 

تقویت توسط ورقه های FRP، دورتادور بازشوها، در بالا بردن ظرفیت تیرهای عمیق بتن مسلح  بسیار موثر بوده است. مدل سازی اجزاء محدود نمونه ها با استفاده از نرم افزار اجزاء محدودAbaqus  انجام شده است.

کلید واژه ها: تیر عمیق، بتن مسلح، بازشو، اجزاء محدود، FRP، تحلیل غیرخطی.

[caption id="attachment_6490" align="aligncenter" width="825"]​                                                           پایان نامه مهندسی عمران سازه | تحلیل غیرخطی و مدل سازی عددی[/caption]

فصل دوم تیر عمیق بتن مسلح

• مقدمه

تیرهای عمیق ازجمله اعضای سازه های بتنی هستند که در ساختمان های بلند، دیوارهای مخازن سیلوهای مستطیلی، دیافراگم کف، دیوارهای برشی، دال ها، سکوهای دریایی، سدها، پل ها و  غیره کاربرد دارند.

• بتن

مشخصات بتن بسته به مواد مورد استفاده در ساخت بتن، روش ساخت و نحوه محصور ساختن آن متفاوت است. این نکته بسیار مهم است که بدانیم بتن ماده ای غیر الاستیک، غیرخطی و غیر همگن است که مشخصات نسبتاً یکتواختی دارد و برای طراحی بتن باید این مشخصات به طور کامل شناخته شود، که در ذیل به معرفی آنها پرداخته می شود.

[caption id="attachment_6491" align="aligncenter" width="755"]​                                                         پایان نامه مهندسی عمران سازه | تحلیل غیرخطی و مدل سازی عددی[/caption]

2-2-1-         رفتار فشاری بتن

رفتار و عملکرد یک سازه به نمودار تنش ـ کرنش موادی که سازه از آن ساخته شده است وابستگی دارد. از آنجا که بتن معمولاً در فشار مورد استفاده قرار می گیرد به همین دلیل مقاومت فشاری آن اهمیت زیادی دارد. بنابراین معمولا وقتی از مقاومت بتن صحبت می شود، منظور مقاومت فشاری تک محوره ی 28 روزه ی بتن می باشد.

منحنی نوعی تنش ـ کرنش بتن تحت فشار تک محوره در شکل (2-1) نشان داده شده است. در این شکل مشاهده می شود که تغییر شکل بتن تحت تنش فشاری تک محوره به صورت غیر خطی است؛ به صورتی که هرچه بتن تحت تنش فشاری بالاتری قرار گیرد، رفتار غیرخطی آن بیشتر آشکار می گردد. رفتار غیرخطی بتن تحت تنش های فشاری ناشی از تشکیل تدریجی ریز ترک ها[1] در آن است؛ به طوری که هرچه تنش افزایش یابد، مقدار ریز ترک ها نیز افزایش خواهد یافت [6].

کرنش نظیر تنش حداکثر  که با  نمایش داده می شود، برای بتن های با مقاومت پایین تا بتن های با مقاومت بالا ممکن است در محدوده 0015/0 تا 003/0 متغیر باشد اگرچه مقدار  برای بتن های با مقاومت معمولی حدود 002/0 در نظر گرفته می شود. کرنش نهایی نظیر شکست فشاری بتن که با  نمایش داده می شود، برای انواع بتن بیشتر از 003/0 خواهد بود شایان ذکر است با افزایش مقاومت فشاری بتن، کرنش نهایی شکست کاهش یافته و به عبارت دیگر، رفتار بتن تحت فشار تردتر می شود .

 لینک دانلود