بررسی رفتار ستون های بتن مسلح با ابعاد بزرگ و تقویت شده برای نیروی محوری با پلیمر مسلح شده با الیاف با استفاده از روش اجزاءمحدود

خسارت های جانی و مالی ناشی از تخریب سازه های بتن مسلح در اثر زلزله لزوم مقاوم سازی آن ها را به شدت افزایش می دهد. دراین میان ستون های بتن مسلح از مهمترین اعضای سازه های بتنی جهت مقابله با بارهای ناشی از زلزله می باشند. به همین دلیلهمواره بهبود رفتار این اعضا در برابر زلزله، مورد توجه مهندسین بوده است. در سال های اخیر استفاده از مواد کامپوزیتی مثل پلیمرمسلح شده با الیاف کربن (CFRP: Carbon Fiber Reinforced Polymer) برای مقاوم سازی این اعضا بسیار رایج شده است. امابررسی آزمایشگاهی آن ها هزینه و زمان زیادی را می طلبد. همچنین مشکلات آزمایشگاهی نظیر به دست آوردن توزیع تنش ها و تغییرشکل های محوری و جانبی اعضا با پیچیدگی های بسیار همراه است. از اینرو در این تحقیق ابتدا سعی شده است تا برای اطمینان ازنحوه مدل سازی صحیح ستون های مدور و غیر مدور، بر اساس نمونه های معتبر آزمایشگاهی که تحت بار محوری خالص قرار گرفتهاند، از نرم افزار اجزای محدود ABAQUS برای مدل سازی استفاده شود. در این مرحله، بتن با المان های هشت گرهی با انتگرالگیری کاهش یافته (C3D8R) و دورپیچ آن ها با المان های غشایی چهار گرهی با انتگرال گیری کاهش یافته (S4R) مدل شده اند. ضمناً برای مشخصات بتن از مدل بتن پلاستیک آسیب دیده (Damage-plasticity Model for Concrete) استفاده شده است.سپس تأثیر تعداد لایه ها و نوع دورپیچ (کامل و نیمه کامل) و نسبت ابعاد در شکل پذیری و ظرفیت باربری ستون مورد بررسی قرارگرفته است. همچنین در پایان نتایج به دست آمده به صورت نمودار ارائه و با نتیج آزمایشگاهی مقایسه گردیده است. نتایج بدست آمدهتطبیق قابل قبولی با کارهای آزمایشگاهی دارد.

Keywords:

, CFRP , اجزای محدود , شکل پذیری , ظرفیت باربری