تحلیل عددی دالهای بتن مسلح مقاوم سازی شده با استفاده از الیاف پلیمری

هدف از این تحقیق تحلیل عددی دالهای بتن مسلح تقویت نشده و تقویت شده با frp برای درک بهتر رفتار آنها تحت اثر خمش و برش می باشد. قبل از انجام این مطالعه یک تحقیق جامع از ادبیات فنی نشان داد که مطالعات انجام شده اندک بوده است. لذا به منظور درک بهتر رفتار خمشی و برشی دالهای بتن مسلح تقویت شده، یک مطالعه عددی انجام گردید. برای مطالعه عددی، ابعاد، تکیه گاه ها و مشخصات مدلهای دال همانند مشخصات 21 دال مربوط به سه تحقیق آزمایشگاهی که قبلا تا مرحله شکست آزمایش شده اند، در نظر گرفته شده است. برای تحلیل عددی از یک آنالیز المان محدود غیرخطی استفاده گردید. آنالیز المان محدود یک ابزار مفید برای حالت هایی است که روش های تحلیلی به لحاظ پیچیدگی مسئله قادر به حل مسئله نمی باشند. رفتار خمشی و برشی دالهای بتن مسلح تقویت شده با frp از این قبیل مسائل می باشد. اثر متقابل فولاد، بتن و frp، تسلیم فولاد، ترک خوردگی بتن و جداشدگی frp از سطح بتن، از موضوعاتی هستند که پیچیدگی مسئله را بیان می نماید. با این وجود حلهای عددی می توانند اطلاعات بیشتری را در مورد رفتار خمشی و برشی دالهای تقویت شده به جای آزمایشات پرهزینه و یا یافتن حلهای بسته پیچیده فراهم نمایند. این تحقیق نتایج یک مطالعه عددی بر روی دالهای تقویت شده با آرایش های تقویتی متفاوت تحت اثر خمش و برش را ارایه می نماید. آنالیزها به وسیله برنامه اجزاء محدود abaqus انجام و با نتایج آزمایشگاهی کالیبره می گردد. یک محدوده از موضوعات که در این دالها مورد بررسی قرار می گیرد شامل بار تسلیم، بار و خیز نهایی، بار جداشدگی frp از سطح بتن، منحنی های بار- خیز، منحنی های بار- کرنش بتن و منحنی های بار- کرنش آرماتورها می باشد. نتایج عددی برای آرایش های متفاوت تقویتی نیز مقایسه می گردد. نهایتا نتایج عددی بدست آمده با نتایج بدست آمده از آزمایشات مقایسه می گردد. بار تسلیم، بارنهایی، بار جداشدگی frp از سطح بتن ، منحنی های بار- خیز، منحنی های بار- کرنش بتن و منحنی های بار- کرنش آرماتورها حاصل از تحلیل عددی تطابق خوبی با نتایج مربوطه از آزمایشات نشان می دهد. نتایج بدست آمده از تحلیل عددی در همه حالات به این اشاره دارد که روش عددی محافظه کارانه می باشد. لذا می توان این روش را در کاربردهای طراحی با اطمینان بکار برد.