10815

10815

تشخيص زنگ زدگي در اعضاي بتن مسلح با استفاده از مشخصات ديناميكي و استاتيكي

كارشناسي ارشد

عمران - سازه

اسفندماه 1389

اسفندماه 1389

دكتر رضا عباس نيا

چكيده توانايي تشخيص خرابي در مراحل اوليه پيدايش آن، موضوعي است كه در مهندسي عمران، مكانيك و هوا فضا مورد توجه قرار دارد. در سالهاي اخير مطالعات گسترده¬اي در زمينه تشخيص خرابيها با استفاده از شناسايي تغييرات در مشخصات ديناميكي و استاتيكي سازه¬ها صورت گرفته است. نقص عمده بيشتر اين روشها، نيازمندي آنها به مشخصات اوليه و يا مبنا بوده كه براي رفع اين نقص، تلاشهاي گسترده¬اي صورت پذيرفته است. بر مبناي مطالعات صورت گرفته و تحليل اطلاعات جمع آوري شده به صورت ميداني، زنگ¬زدگي ميلگردهاي طولي اعضاي بتن مسلح يكي از خرابيهاي شايع در پلها شناسايي گرديد. به همين منظور، طراحي روشي جهت بررسي سلامت سازه¬اي اعضاي بتن مسلح با محوريت خرابي زنگ¬زدگي در اين پايان نامه مورد بررسي قرار گرفته است. وقوع زنگ¬زدگي در اعضاي بتن مسلح سبب زوال مشخصات مكانيكي بتن، ميلگرد و اندركنش بين ميلگرد و بتن (مقاومت پيوستگي) مي¬شود. به همين منظور يك تير بتن مسلح به عنوان مدلي از يك پل با استفاده از نرم افزار ABAQUS و به صورت سه بعدي مدلسازي گرديده و تمامي اثرات زنگ-زدگي بر ميلگرد طولي در اين مدل لحاظ شده است. براي مدلسازي رفتار بتن از مدل پلاستيسيته با در نظر گرفتن زوال استفاده شده كه به كمك آن لحاظ نمودن اثرات زوال بتن اطراف ميلگرد بر اثر زنگ¬زدگي ميسر گرديده است. همچنين، به دليل عدم تأثير زنگ¬زدگي بر كرنش و تنش حد جاري شدن فولاد براي مدلسازي رفتار فولاد از مدل الاستيك-پلاستيك كامل استفاده شده است. بر اثر زنگ¬زدگي تنها كرنش حد گسيختگي متأثر مي¬شود كه لحاظ نمودن آن با مدل الاستيك-پلاستيك ميسر مي¬باشد. در ادامه با در دسترس بودن نتايج آزمايشگاهي ديگر محقان، زنگ¬زدگي در درصدهاي مختلف مدلسازي گرديده و در هر حالت، شكل مدي و خيز استاتيكي تير استخراج گرديده است. سپس اين پاسخ با استفاده از تحليل ويولت مورد ارزيابي قرار گرفته و كفايت اين روش درتشخيص وجود، محل و شدت خرابي در سازه با ويولتهاي مادر گوناگون تأييد گرديده است. در انتها، رابطه¬اي جهت تعيين درصد زنگ¬زدگي ميلگرد طولي با در دست داشتن حداكثر مقدار ضريب تبديل ويولت ارائه گرديده كه مي¬تواند در ارزيابي سلامت سازه¬اي مورد استفاده قرار گيرد.