بررسی رفتار تیرهای بتنی بکار رفته در پل ها که بوسیله مواد کامپوزیتی تقویت شده اند به روش اجزای محدود.

در سال های اخیر، پلیمرهای مسلح شده با الیاف بیشتر از گذشته در مهندسی عمران و کاربردهای صنعت ساختمان به خصوص جهت تقویت سازه ها مورد توجه قرار گرفته اند. بسیاری از تکنیک ‎های تقویتی جدید از ورق frp به دلیل وزن کم، مقاومت کششی بالا، و مقاومت خوب در برابر خوردگی، استفاده کرده اند. طی چند سال گذشته، چند تحقیق آزمایشگاهی در زمینه مقاوم سازی خمشی تیرهای بتنی انجام گرفته، و نتایج حاصل از آن نشان می دهند که نتیجه ی تقویت خمشی تیرهای بتنی با frp رضایت بخش است. در حالی که روش های تجربی برای به دست آوردن آگاهی در مورد رفتار تیرهای بتنی تقویت شده با frp بسیار مفید هستند، همانطور که در این پایان نامه بررسی شد، استفاده از مدل سازی عددی علی رغم هزینه اندک آن، به درک مناسبی از رفتار تیرها بتنی تقویت شده با frp می انجامد. در این پایان نامه از تکنیک های روش چسباندن خارجی cfrp و جایگذاری نزدیک سطح برای تقویت تیرهای بتن مسلح به کار رفته در پل ها استفاده شده و میزان کارآمدی تکنیک های مذکور بر افزایش ظرفیت خمشی تیرهای بتنی ای که تحت بارهای یکنواخت قرار گرفته اند، ارزیابی شده است. برنامه اجزاء محدود غیر خطی ansys ویرایش 12 در این مطالعه مورد استفاده قرار گرفت. در مرحله نخست، نمودار بار تغییرشکل به دست آمده از مدل عددی با نتایج تحلیلی و آزمایشگاهی سه تیر دارای ویژگی های مختلف مقایسه شده، که این مقایسه نشان دهنده دقت مناسب پارامترهای در مدل های ساخته شده در ansys می باشد. سپس تیرهای بتن مسلح پل بزرگراه بین ایالتی (که در سال 2006 توسط aidoo و همکارانش، تحت عنوان نمونه کنترل و نمونه تقویت شده به روش eb و نمونه تقویت شده به روش nsm مورد آزمایش قرار گرفته بود)، با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود ansys مدل سازی شدند. آنگاه با استفاده از مدل های که با نتایج آزمایشگاهی کالیبره شده اند تاثیر نحوه آرایش، تعداد لایه ها، مقدار ورق cfrp در روش eb، و تعداد شیارها و ابعاد شیار در روش nsm و تاثیر مقاوم سازی بر سازه های پیش بارگذاری شده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از آن نشان می دهد که با افزایش نسبت cfrp در مقطع، ظرفیت باربری نمونه تا حدودی افزایش یافته، و در یک نسبت یکسان از cfrp، تیرهای تقویت شده به روش nsm به مقاومت نهایی بیشتری از تیرهای تقویت شده به روش eb رسیده اند، و همچنین دیده شده که مقاومت نهایی تیرهای تقویت شده به پیش بارگذاری تیرها وابسته نیست.