12077

12077

مدل‌سازي سه‌بعدي روند گسيختگي بتن تحت بارگذاري فشاري

كارشناسي ارشد

عمران - سازه

اسفند ماه 1391

اسفند ماه 1391

دكتر رضا عباس‌نيا

چكيده در اين رساله مدل‌سازي‌ سه‌بعدي عددي روند گسيختگي بتن تحت بار فشاري تك محوره ارائه شده است. نمونه‌ها مكعبي هستند و با در نظر گرفتن توزيع تصادفي سنگدانه‌ها و برخورداري آن‌ها از يك منحني دانه‌بندي كامل، مدل گرديده‌اند. با استفاده از روش دياگرام Voronoi، در محيط برنامه‌نويسي MATLAB، يك بافت كاملاً نامنظم و تصادفي براي ايجاد شبكه‌بندي به‌كار گرفته شده‌است كه به اين ترتيب از ايجاد يك مسير ترك‌خوردگي مشخص جلوگيري شده‌است. هر سنگدانه مي‌تواند شامل يك يا چند المان مجاور خود باشد و المان‌هايي به صورت چندضلعي‌هاي نامنظم را تشكيل مي‌دهند كه در نهايت مجموعه اين چندضلعي‌ها در محدوده قطر تعريف شده در منحني دانه‌بندي است. براي ارائه مدل رفتاري مناسب بين هر دو المان، دو فنر برشي و يك فنر قائم كه به ترتيب رفتار برشي و كششي-فشاري را توصيف مي‌كنند، تعبيه شده‌اند. فنرهاي ارائه شده، داراي رفتار الاستوپلاستيك براي المان‌هاي ملات و رفتار الاستيك براي المان‌هاي سنگدانه مي‌باشد. در نهايت با كامل شدن مدل هندسي و مكانيكي، معادلات تعادل حاكم بين المان‌ها با استفاده از روش المان گسسته صريح حل شده است. مدل پيشنهاد شده قادر به پيش‌بيني مناسبي براي رفتار بتن طبق نتايج آزمايشگاهي مي‌باشد. كلمات كليدي: مدل‌سازي عددي سه‌بعدي، گسيختگي بتن، روش المان گسسته، مدل جسم صلب-فنر، دياگرام Voronoi، توزيع تصادفي سنگدانه‌ها