مدل سازی لایه چسب به منظور پیش بینی شکست زودرس در تیرهای بتنی تقویت شده با صفحه های CFRP

اتصال پلیمرهای مسلح شده به الیاف (FRP) توسط چسب Epoxy به عنوان یک تکنولوژی مقاوم سازی جدید و پیشرفته و اقتصادی در پاسخ به نیاز روز افزون برای تعمیر و تقویت سازه های بتن آرمه پدید آمده و در دهه گذشته گسترش یافته است. اگر چه اتصال صفحه FRP توسط لایه چسب دارای مزایای بسیاری است، اما بیشتر حالت­های گسیختگی تیرهای تقویت شده با این روش، قبل از رسیدن به ظرفیت نهایی مورد انتظار و به­ صورت ترد رخ می دهد. شایع­ترین حالت­های وقوع این گسیختگی های زودرس، شکافته شدن پوشش بتن و جداشدگی سطح مشترک بتن و صفحه ی تقویتی هستند. بیشتر تحقیقاتی که در زمینه رفتار سازه های تقویت شده صورت گرفته، از تاثیر رفتار لایه چسب چشم پوشی شده است، و در نتیجه ، ظرفیت خمشی تخمین زده شده از این روش ها دقت کافی را دارا نمی باشد. پیش بینی ظرفیت خمشی واقعی تیرهای بتنی تقویت شده با صفحات FRP در حالت گسیختگی زود رس، به طراحی اقتصادی و مناسب این تیرها کمک خواهد نمود. در این مقاله نتایج آزمایشگاهی حاصل از ۶ تیر تقویت شده، با روش اجزاء محدود تحلیل و صحت سنجی شده اند. این تیرها تحت بارگذاری خمشی ۴ نقطه ای قرار گرفته اند و در دو گروه A و B تقسیم بندی شده اند. در هر گروه تیرها دارای ابعاد سطح مقطع و طول های یکسان تیر و لایه FRP هستند اما ضخامت لایه CFRP در آنها متفاوت می باشد. در این مقاله از نرم افزار Abaqus برای تحلیل اجزاء محدودی استفاده شده است. مدل سازی صورت گرفته، با ارائه تئوری و معیارهای شکست لایه چسب و روشی برای مدل سازی آن، صورت گرفته و نتایج شبیه سازی توسطنرم افزار، بانتایجآزمایشگاهی صحت سنجی شده اند. نتایج آنالیز بیانگر این هستند که مدل FE، بخوبی و به طور قابل قبولی نتایج آزمایشگاهی بار- جابه جایی و کرنش­های CFRP و بارهای نهایی و حالت­های گسیختگی در تیرهای تقویت شده را پیش بینی نموده است که این امر صحت مدل سازی صورت گرفته برای لایه چسب را تایید می نماید.

Keywords:

شکست زودرس تیرها , ظرفیت خمشی , CFRP , لایه چسب , Abaqus