15860

15860

بررسي تطبيقي روش‏هاي تحليل بتن مسلح مبتني بر مدل ترك مجازي

كارشناسي ارشد

سازه

بهمن‌ماه 1394

بهمن‌ماه 1394

دكتر وحيد بروجرديان

عمران

چكيده علم مكانيك شكست اگرچه به‌خوبي براي تحليل مواد شكل¬پذير و شكننده توسعه‌يافته است ليكن هنوز در زمينه مواد شبه ترد مجال پيشرفت دارد. بتن در زمره¬ي مواد شبه ترد قرار مي¬گيرد و مستعد ترك خوردن است و ترك در سازه¬هاي بتنيتأثير قابل‌توجهي بر عملكرد و ظرفيت آن دارد.در اين ميان ترك¬هاي قطري كه در بسياري از تحليل¬هاي معمول در نظر گرفته نمي¬شوندنياز به توجه بيشتري دارند. براي تحليل ترك در بتن رويكردها و مدل¬هاي متفاوتي ارائه‌شده است كه از بين اين روش¬ها روش مدل ترك مجازي يا چسبنده كه زيرمجموعه رويكرد ترك مجزا قرار مي¬گيرد، از توانايي قابل‌توجهي براي تحليل دقيق ترك در بتن برخوردار است،ليكن هزينه محاسباتي اين روش بسيار بالا است. در اين تحقيق الگوريتمي جهت پياده-سازي مدل ترك مجازي (چسبنده) با استفاده از روش عناصر محدود براي تير بتن مسلح ارائه گرديد كه علاوه بر حفظ مزاياي مدل ترك مجازي (چسبنده)، امكان استفاده از قابليت¬هاي نرم-افزار آباكوس را نيز فراهم مي¬آورد تا بدين‌وسيله جنبه محاسباتي تحليل را تسهيل نمايد. اين الگوريتم مفاهيم مدل ترك مجازي يا چسبنده شامل ناحيه پيشرفت ترك و نيروهاي چسبندگي را در تحليل منظور مي¬كند.الگوريتم پيشنهادي قادر است از موتور تحليل المان محدود نرم¬افزار قدرتمند تجاري آباكوس هم‌زمان با در نظر گرفتن خصوصيات ماده شبه ترد خصوصاً نيروهاي چسبندگي ذيل پياده¬سازي مدل ترك مجازي يا چسبنده استفاده كند. اين قابليت كمك مي¬كند تا بر هزينه محاسباتي سنگين تحليل با استفاده از مدل ترك مجازي ذيل رويكرد ترك مجزا غلبه كنيم. نقطه قوت الگوريتم پيشنهادي شناسايي ترك¬هاي قطري و واردكردنآن‌ها در تحليل است. نتايج به دست آمده از تحليل تير بتن مسلح با الگوريتم پيشنهاديبا نتايج تست‌هاي آزمايشگاهي معتبر تير بتن مسلح، از جمله آزمايشات برسلر-اسكوردليس، مقايسه گرديد. اين مقايسهانطباق خوب نتايج پياده‌سازي الگوريتم پيشنهادي و تست مرجع را نشان داد كه اين موضوع دقت و صحت الگوريتم پيشنهادي را تأييد كرده و نشان مي‌دهد الگوريتم پيشنهادي قابل اتكا است. واژه‌هاي كليدي:ترك مجازي، ترك چسبنده، ترك در بتن، مكانيك شكست، ترك قطري