مدل سازی المان محدود تاثیر نوع سنگ دانه های بتن در بازشدگی درز در روسازی های بتنی

مدل سه بعدی المان محدود برای بررسی تاثیر نوع سنگ دانه ها در میزان نیروی محوری لازم برای بازشدگی درز در روسازی های بتنی، با استفاده از برنامه شبیه ساز Abaqus همراه با جزئیات روش مدل سازی ارائه شده است. برای مدل سازی داول و بتن از المان های نوع Solid آجری دارای ۸ گره، استفاده شده است. شبیه سازی رفتار پلاستیک بتن با استفاده از مدل Concrete Damage Plasticity انجام شده است. تماس بین سطح خارجی داول و بتن اطراف آن از نوع تماس سطح با سطح در حالت سخت مدل شده است. آنالیز در حالت Explicit انجام گرفته است. اثر سنگ دانه ها با در نظر گرفتن تاثیر آن ها در ضریب انبساط حرارتی بتن مد نظر است. مدل اصلی شامل یک بلوک بتنی و یک داول است که داول از درون آن بیرون کشیده می شود. انقباض بتن در مرحله گیرش با تعریف یک فیلد حرارتی منفی برای بتن مدل سازی شده است. در مورد هر نوع سنگ دانه مدل با ضریب انبساط حرارتی مربوطه آنالیز شده و نیروی کشنده لازم و فشار تماسی وارد شده از بتن به داول محاسبه شده است. یافته های به دست آمده از این مقایسه و اعتبارسنجی آن ها با نتایج آزمایشگاهی یک تحقیق اخیر، نشان می دهد که مدل ارائه شده به خوبی می تواند تغییرات فشار تماسی ناشی از اثر نوع سنگ دانه-های مخلوط بتن در روسازی های بتنی را پیش بینی کند. نتایج نشان می دهد که با افزایش ضریب انبساط حرارتی بتن با تغییر نوع سنگ دانه ها، نیروی محوری لازم برای بازشدگی درز افزایش می یابد.

Keywords:

روسازی بتنی , داول , مدل سازی المان محدود , ضریب انبساط حرارتی , Abaqus