تحلیل و مدل سازی ترک در تیرهای بتنی تقویت شده با ورق های کامپوزیت FRP

در این مقاله با استفاده از اصول و روابط حاکم بر مکانیک شکست و ترک خوردگی اجزای محدود در حالت اول برای تیرهای بتن مسلح تقویت شده با ورق های FRP تحلیل و مدل سازی می شود. در این روش برای شبیه سازی ترک در تیرهای مسلح، روابط تعیین ضرایب شدت تنش با حضور میلگردها و ورق های آرماتور ایجاد می شود. در اینجا فرض بر این است که یک ورق کامپوزیت تحت لنگر خمشی خالص کاملا به سطح زیرین تیر چسبیده است. در روش پیشنهادی اجزای تیر به دو دسته اجزای بدون ترک و اجزای دارای ترک تقسیم می شوند. در قطعات بدون ترک، روابط، معادلات و ماتریس سختی معمولی حاکم بر تیر با در نظر گرفتن تغییرات ممان اینرسی ناشی از وجود آرماتورها و ورق های FRP استفاده می شود. در مولفه محدود با ترک، پروفیل ترک با ایجاد یک نقص هندسی در مقطع تیر شبیه سازی می شود. به طوری که کاهش سختی جزء با ترک معادل تغییر در ابعاد ناپیوستگی است. در اینجا تغییرات سختی جزء ترک خورده به عنوان تابعی از ضرایب شدت تنش اصلاح شده محاسبه و ارائه می شود. برای اطمینان از صحت و سقم روش ارائه شده، تمامی تحلیل ها در نرم افزار Abaqus پیاده سازی شده است. مقایسه نتایج به دست آمده نشان می دهد که روش ارائه شده روشی مناسب برای تحلیل سازه های بتن مسلح مقاوم در برابر ترک است. به طوری که می توان آن را برای سایر مدل ها با دقت مناسب گسترش داد و توسعه داد.

کلیدواژه ها:

ترک ، تیرهای بتن آرمه ، ورق های FRP ، ضرایب شدت تنش ، نرم افزار آباکوس