بررسی رفتار لرزه ای غیرخطی ستون های بتن آرمه مقاوم سازی شده توسط لایه های پلیمری CFRP در اتصالات

در میان نوآوری های سال های اخیر که از روش های نوین و مصالحی جدید بهره گرفته شده است، CFRP (فیبر پلیمری تقویت شده با الیاف) از جایگاه ویژه برخوردار می باشد. تا آنجا که به نظر برخی از متخصصان CFRP را باید مصالح ساختمانی هزاره سوم نامید. اخیرا کاربرد روش مقاوم سازی تیر و ستون های بتن مسلح با استفاده از مصالح CFRP به جای غلاف فولادی بطور گسترده ای توسعه یافته است. برای بررسی این موضوع در این پژوهش الگوهای مختلف چیدمان CFRP بر روی ناحیه مرتبط با چشمه اتصال نصب شدند. سپس ضریب رفتار سازه با استفاده از رابطه یوانگ محاسبه و گزارش شد. شکل چیدمان ورق های CFRP بر روی چشمه اتصال موردنظر در پژوهش حاضر در پانزده حالت مختلف ارائه شد. برای این منظور ابتدا تنها دو طرف بالا و پایین تیرها با CFRP مشابه با کار آزمایشگاهی عطاری در سال 2010 شبیه سازی است با این تفاوت که طول های مختلف شامل 10 ، 15 ، 20 ، 25 و 30 سانتیمتر برای CFRP نیز مدلسازی گردید. در ادامه تمامی این مدل ها توسط دو دورپیچ CFRP به عرض 5 سانتیمتر مستحکم تر شده و دوباره مورد آنالیز قرار گرفتند. در نهایت 5 مدل دیگر مشابه با قبل با این تفاوت که ورق CFRP بهمراه دو دورپیچ در اطراف ستون ها نیز نصب شده اند، شبیه سازی و تحلیل شدند. در مورد بارگذاری مدل ها نیز مشابه با تحلیل آزمایشگاهی، طیف تغییرمکان هیسترزیس بر هرکدام از پانزده مدل شبیه سازی شده اعمال شد و اثر چیدمان CFRP در تغییرات رفتار سازه تحت هرکدام از این چیدمان مورد مطالعه و آنالیز قرار داده شد. نتایج به طور کل حاوی این مطلب بوده اند که با کاهش طول ورق تقویت در مدل شاهد افت شدیدی در ضریب رفتار مشاهده می شود اما افزایش این پارامتر نقش چشمگیری در افزایش ضریب رفتار سیستم نخواهد داشت. تمامی مدل هایی که در آنها تقویت بهمراه دورپیچ قرار داده شد، بعلت کم بودن پارامتر کشسانی کلی مدل، و باریک بودن نمودار هیسترزیس که کوچک بودن شکل پذیری را در پی دارد، ضریب رفتار تمامی مدل ها از مدل شاهد کمتر بوده اند.

Keywords:

ستون بتن آرمه , CFRP , رفتار لرزه ای , اتصالات , شکل پذیری , مقاوم سازی