ارائه رابطه محاسباتی برای برآورد تنش در الیاف بکار رفته در مهاربند کمانش تاب با غلاف CFRP

مهاربندهای کمانش تاب در طراحی لرزه ای بسیاری از انواع سازه بکار گرفته می شوند. این نوع مهاربند به لحاظ سنتی از یک هسته فولادی و غلاف فولادی که با بتن پر می شود، تشکیل شده است. حذف غلاف فولادی می تواند مزایای چشمگیری داشته باشد، بطوری که در مطالعات انجام شده مزیت و مطلوبیت جایگزینی غلاف فولادی با لایه های CFRP به اتثات رسیده است. در این مطالعه فرمول تحلیلی برآورد نیروی حاصل از کمانش هسته فلزی با مقدار بدست آمده از آنالیز عددی حاصل از ۲۷ مدل که در نرم افزار اجزای محدود آباکوس مدل سازی شده است، مقایسه شده و فرمولی جهت برآورد مقدار دقیق تر نیرو با استفاده از فرمول تحلیلی پیشنهاد می گردد. مدل ها با پوشش ۷۰% ۵۰% و ۴۰% طول غلاف توسط لایه CFRP و تعداد لایه یک، دو و سه درنظر گرفته شده است. در ادامه تنش لایه های CFRP بدست آمده از فرمول تحلیلی با مقدار عددی حاصل از نرم افزار مقایسه شده و فرمول تحلیلی تنش های CFRP با استفاده از نتایج عددی تدقیق گردیده است. نتایج حاصل از این مطالعه، فرمول کالیبره شده تحلیلی جهت برآورد مقدار نیروی وارد از هسته به غلاف و همچنین تنش بوجود آمده در لایه های CFRP را ارائه می کند که می تواند در طراحی بهینه لایه های CFRP بکار گرفته شود.

Keywords:

مهاربند کمانش تاب , لایه الیاف کربنی , تحلیل چرخه ای , آنالیز اجزای محدود