کالیبراسیون مدل آسیب خمیری بتن برای کلاس های مختلف مقاومتی بتن

برای تحلیل هرچه دقیقتر سازه های بتنی و بتن مسلح در برابر بارهای وارده رعایت چند نکته اساسی الزامی است : الف-مدلسازی دقیق هندسه جسم ب- مدلسازی دقیق بارهای وارده بر جسم ج – مدلسازی دقیق رفتار مصالح جسم در این تحقیق با توجه به مطلب فوق تاکید اساسی بر محور سوم یعنی رفتار مصالح جسم قرار گرفته است مطلبی که در میان سه موضوع یاد شده به دلیل پیچیدگی موضوع ، کمتر در تحلیل ها مورد توجه قرار گرفته است. مدلهای الاستیک یا الاستو پلاستیک ( که در آن علاوه بر رفتار الاستیک فقط رفتار پلاستیک یعنی کرنش های برگشت ناپذیر در رفتار غیرالاستیک در نظر گرفته میشوند و کاهش سختی یا آسیب در نظر گرفته نمی شود ) برای توصیف کامل رفتار بتن مناسب نیستند . آنها در پیش بینی شیب باربرداری در طول بارهای چرخه ای که مقدار آسیب در ماده را توصیف میکند با شکست مواجه میشوند . مدلهای الاستیک قادر به ارئه کرنش بازگشت ناپذیر نبوده و بنابراین در هنگام باربرداری تنش صفر با کرنش صفر همراه بوده و شیب نمودار باربرداری بسیار بیشتر از مقدار واقعی خود خواهد بود.مدل الاستو پلاستیک هم به علت اینکه شیب باربرداری آن شیب الاستیک میباشد مدل دقیقی برای شبیه سازی بتن نیست . مدل دقیقتر ترکیب و تکمیل این دو مدل است که رفتار پلاستیک ماده را با کرنش های برگشت ناپذیر و کاهش سختی ماده ارائه میدهد. در این مدل اثر خمیری یعنی کرنش ماندگار و اثر آسیب یعنی نرم شدگی به خوبی نشان داده می شود. سبک های معمول شکست بتن ، ترک در کشش و خردشدگی در فشار میباشد که در مدل شکست با تغییرشکل های ماندگار و کاهش سختی ماده توصیف میشوند که این روند منجر به نرم شدگی کرنش در کشش و فشار بدون فشارمحصوری و یا با فشار محصوری کم می شود ( یعنی کاهش تنش تحت افزایش کرنش ) . در فشار محصوری کم ، نرم شدگی همراه با تورم حجمی غیرالاستیک زیادی خواهد بود . از طرف دیگر در فشار محصوری زیاد ، کاهش سختی وانبساط حجمی غیر الاستیک کمتر است . یک گروه از مدلهای ساختاری مناسب برای توصیف این رفتار پیچیده بتن بر اساس تئوری جریان الاستوپلاستیک با مکانیک آسیب میباشد . در مجموع مدلهای الاستیک خطی و الاستیک غیر خطی در شبیه سازی رفتار بتن تا لحظه گسیختگی ناتوانند و فقط میتوانند رفتار برگشت پذیر را مدلسازی کنند . مدل الاستو پلاستیک نقص مورد قبل را نداشته اما در پیش بینی رفتار بتن تحت اثر بارهای چرخه ای ناتوانند .یکی از راه حلها برای رسیدن به مدلی که نقایص مدلهای فوق را ندارد ترکیبی از مدلهای فوق با مدلهای آسیب میباشد . مدل مورد بحث در این مطالعه یکی از مدلهای ترکیبی آسیب-خمیری بتن می باشد که در نرم افزار اجزاء محدود آباکوس استفاده میشود . مدل آسیب خمیری بتن در آباکوس از ترکیب دو سطح تسلیم لوبلاینر و تابع پتانسیل هیپربولیک دراگر-پراگر و قانون جریان غیر پیوسته استفاده میکند . با توجه به نبود یک منبع واحد و مشخص برای پیدا کردن پارامترهای مدل برای انواع بتن با مقاومت مشخصه های متفاوت انجام این تحقیق ضرورت پیدا کرد و لذا در این تحقیق هدف تعیین پارامترهای مدل آسیب-خمیری برای بتن های ویسچرز 1978 می باشد . در این تحقیق بعد از تعریف مدل رفتاری فوق و جزئیات آن با استفاده از روابط و نمودارهای تک محوری فشاری به تعریف و تعیین برخی پارامترها پرداخته و با تعریف تابع j و کمینه کردن آن به تعیین و تعریف پارامتر زاویه تورم می پردازیم و نهایتا با مدلسازی و تطابق و مقایسه نتایج تحلیلی و تجربی و در نظر گرفتن یافته های محققان قبلی پیشنهادات خود را ارائه و با نتایج تجربی بار-جابجایی تیرهای بتنی مسلح و غیرمسلح آنها را ارزش سنجی میکنیم .