مطالعه رفتار پیوستگی میلگرد آجدار فولادی با بتن فوق توانمند تقویت شده با میکروالیاف فولادی با استفاده از روش المان محدود چند مقیاسی

در تحقیق حاضر با توسعه مدل المان محدود به بررسی رفتار بیرون کشیدگی میلگرد فولادی آجدار از بتن فوق توانمند الیافی پرداخته شد. مدل المان محدود چندمقیاسی به صورت سه فاز مجزا شامل بتن فوق توانمند به صورت ماده ایزوتروپ، میکروالیاف فولادی و میلگرد شبیه سازی شد. به منظور در نظر گرفتن فرضیات واقع بینانه تر، برای اولین بار آج های میلگرد نیز شبیه سازی شده و اندرکنش بین میلگرد و الیاف با بتن توسط مدل ناحیه تماس چسبنده اعمال شده است. پارامترهای مدل رفتاری ناحیه تماس چسبنده با کالیبره کردن نتایج مدل المان محدود و نتایج تست تجربی تعیین شد. در نهایت، پس از صحت سنجی نتایج المان محدود چندمقیاسی، بیشینه نیروی بیرون کشیدگی، جابجایی متناظر و کار انجام لازم برای بیرون کشیدگی میلگرد با استفاده از منحنی های نیرو-لغزش تعیین شد. عواملی نظیر درصد حجمی میکروالیاف فولادی، طول مهارشدگی و قطر میلگرد، بر مقاومت پیوستگی میلگرد و بتن فوق توانمند الیافی ارزیابی گردید. نتایج نشان می دهد که طول مهارشدگی تاثیر قابل ملاحظه ای بر رفتار پیوستگی میلگرد داشته و با افزایش طول مهارشدگی، نیروی بیرون کشیدگی نیز بیشتر می شود. با توجه به نتایج مشاهده می شود برای میلگرد با قطر ۲۰ mm، با افزایش میزان الیاف از ۰% به ۲% نیروی بیرون کشیدگی و کار بیرون کشیدگی به ترتیب در حدود ۳۰% و ۲۲% افزایش می یابد.

کلیدواژه ها:

رفتار پیوستگی ، بتن فوق توانمند الیافی ، المان محدود چندمقیاسی ، میکروالیاف فولادی ، نیروی بیرون کشیدگی