استفاده از آنالیز تخریب پلاستیک در محاسبه عمر مفید سازه های بتم آرمه در مقابل بارهای سیکلی

تخمین عمر سازه ها در شناخت هر چه دقیقتر رفتار سازه ،خصوصا" در رفتار سازه تحت بارهای سیکلی )تکراری(بسیار مفید می باشد چه اینکه در بسیاری از سازه ها مخصوصا" آنهائیکه بطور مرتب در مقابل بارهای متناوب یا افزایشی قرار دارند باری که باعث شکست و فروریختگی سازه میشود در شدت باری به مراتب کمتر از بار بحرانی بوقوع می پیوندد .(Incremental Collapse) در این راستا تحقیقات بسیار زیادی تاکنون صورت گرفته است که در آن بتوان به نحوی عمر سازه را در مقابل بارهای تکراری اندازه گیری نمود. البته منظور از عمر سازه در اینجا تعداد سیکلهائی است که سازه قادر است بارتکراری را تحمل نماید. در این مقاله از مفهوم روش انرژی برای آنالیز تخریب پلاستیک (plastic collapse)تخریب افزایشی ، (incremental collapse) و فروریختگی پلاستیک کامل سازه های بتن آرمه(shakedown of structure)ا ستفاده شده است . در این روش از چرخش مفاصل پلاستیک و باز توزیع لنگر خمشی در سازه تا زمانی که تعداد مفاصل پلاستیک برای تبدیل سازه به مکانیسم به تعداد کافی ایجاد شده باشد بهره گرفته شده است. انرژی کرنشی پلاستیک ذخیره شده در سازه ناشی ازچرخش مفاصل پلاستیک در هر مرحله افزایش بار محاسبه شده است که نوع شکست و بار شکست سازه را پیشگوئی خواهدنمود. در این مقاله نتایج گرفته شده برای یک سازه بتن آرمه با استفاده از آنالیز تخریب پلاستیک ، تخریب افزایشی فروریختگی آورده شده است نتایج تحقیقات انجام شده در این زمینه نشان میدهد که برخلاف سازه های فولادی که در آن انرژی جذب شده سیکل به سیکل کاهش می یابد در سازه های بتن آرمه انرژی کرنشی پلاستیک جذب شده در سازه در سیکل اول بیشتر از سیکلهای بعدی است و از سیکل دوم به بعد این مقدار تقریبا" عدد ثابتی است . نتیجه اینکه در بارهائی که از بار فرو ریزش (Shakedown Load) فراتر میروند ماکزیمم انرژی کرنشی پلاستیک که سازه میتواند جذب کند ثابت میشود. بنابراین با استفاده از این مبحث میتوان عمر سازه یعنی تعداد سیکل هائی که سازه قادر به تحمل بار است را قبل از شکست بدست آورد.