بررسی رفتار سازه بنایی با استفاده از روش المان مجزا

نیاز به حفظ و نگهداری از بناهای تاریخی موجود، ضرورت بررسی مکانیزم شکست این قبیل سازه ها را به وضوح بیان می کند. رفتار مکانیکی سازه های مصالح بنایی، و به طور خاص سازه های آجری، به شدت تحت تاثیر رفتار درزه های ملات است. از میان روش های عددی موجود روش اجزا مجزا به دلیل قابلیت های خاص خود در مدلسازی این قبیل سازه ها، که تغییر شکل ها و مودهای گسیختگی آن به شدت به نقش درزه های ملات بستگی دارد، جزو یکی از روش های مناسب به شمار می رود. این روش به خصوص برای حل مسائلی مناسب است که بخش اعظم تغییر شکل های بوجود آمده در آنها ناشی از حرکت بین قطعات باشد. در این مطالعه با بهره گیری از روش المان مجزا به بررسی رفتار دیوار و سازه بنایی توسط نرم افزار 3DEC پرداخته شده است. واحدهای بنایی به صورت المان های پیوسته مرسوم مدل گشته و بندهای ملات از مدل حذف گردیده، خصوصیات رفتاری آن به ناپیوستگی ها نسبت داده شده است. با توجه به اینکه، در نظر گرفتن معیار تسلیم صحیح برای واحدهای مصالح بنایی (آجر یا بلوک)، به طور معمول، کار آسانی نیست، استفاده از مدل های پلاستیک ساده برای مدلسازی عددی این قبیل سازه ها کمتر مورد توجه قرار گرفته است. در این مطالعه به منظور شبیه سازی صحیح رفتار مکانیکی غیرهمسان آجرها به عنوان واحدهای بنایی، از پوش گسیختگی مدل موهر-کلمب شامل سطح شکست خطی مطابق با معیار شکست برشی موهر-کلمب و برش در ناحیه کشش (tension cut-off) استفاده شده است. مدل رفتاری در نظر گرفته شده برای ناپیوستگی ها نیز، مدل لغزش کلمب می باشد. در این مطالعه یک سازه بنایی با دیوارهای دارای بازشو، تحت بارگذاری فشاری و برشی قرار گرفته و مقاومت آن متاثر از جهت بارگذاری اعمالی بررسی شده است.

Keywords:

سازه بنایی , مدلسازی عددی , روش المان مجزا , نرم افزار 3DEC , پوش گسیختگی مدل موهر-کلمب