بررسی و مدل سازی مقاطع بتنی با میلگرد FRP در نرم افزار ABAQUS

خوردگی میلگردهای فولادی در بتن مسلح در محیط های خورنده و مناطق ساحلی همواره از مشکلات اساسی این نوع سازه ها محسوب شده و موجب افزایش هزینه های تعمیر و نگهداری میشوند. استفاده از میلگردهای FRP به منظور جلوگیری از خوردگی فولاد در بتن مورد توجه بوده است. این پژوهش با هدف بررسی و مقایسه رفتار تیرهای بتنی مسلح شده با میلگردهای FRP و فولادی و پارامترهای تاثیر گذار بر روی آن انجام شده است. اعتبار سنجی با مقایسه نمونه های اجزای محدود و نمونه های آزمایشگاهی مرجع انجام شده اند. در این پژوهش 20 نمونه تیر بتنی در نرم افزار ABAQUS مدلسازی شده و در چهار گروه تقسیم بندی انجام گرفته است. در گروه اول تاثیر مقاومت فشاری بتن، گروه دوم تاثیرات میزان آرماتور کششی، گروه سوم تاثیر انواع میلگردهای FRP با الیاف مختلف شامل CFRP,GFRP و AFRP و در گروه چهارم تاثیر تغییرات عمق تیر مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد که تیرهای مسلح شده با میلگرد FRP دارای ظرفیت باربری بیشتر و شکلپذیری کمتری در مقایسه با تیرهای مسلح شده با میلگردهای فولادی میباشند، به طوری که ظرفیت باربری تیرهای مسلح شده با میلگرد GFRP در مقایسه با تیرهای مسلح شده با میلگرد فولادی به میزان 36/79 درصد افزایش و شکلپذیری به میزان 6/8 درصد کاهش یافته است. از بین میلگردهای FRP با الیاف مختلف نیز میلگردهای با الیاف شیشه((GFRP از شکلپذیری مناسب به همراه ظرفیت باربری بالا برخوردار می-باشند، همچنین با استفاده همزمان میلگردهای FRP و فولادی در یک مقطع عملکرد خمشی این تیرها بهتر شده است.

Keywords:

تیر بتن مسلح , میلگردهای FRP , خوردگی , ABAQUS