مدل سازی رفتار سخت شدگی کششی اعضاء بتن مسلح الیافی

Abstract

افزودن الیاف به بتن مسلح، باعث ایجاد تغییراتی در سازوکارهای انتقال تنش بر روی سطح ترک می‌‍شود که از مهمترین آنها می‌توان به تغییر سازوکار انتقال کشش و برش اشاره نمود. پس از ایجاد ترک در نمونه‌، علاوه بر آرماتور، الیاف نیز دو سطح ترک را به هم متصل کرده و در انتقال تنش کششی بین دو صفحه‌ی ترک موثر هستند. این موضوع باعث افزایش ظرفیت کششی بتن و کاهش فواصل ترک‌ها در نمونه خواهد شد. در این مطالعه، رفتار نمونه‌های بتن الیافی دارای آرماتور تحت کشش خالص به صورت تحلیلی مدل سازی شده است. به منظور مدل سازی این رفتار، سازوکارهای موثر بر رفتار کششی نمونه نظیر مدل رفتاری آرماتور، مدل رفتاری بتن تحت کشش، مدل انتقال تنش پیوند بتن و آرماتور و همچنین مدل رفتاری الیاف فولادی مستقیم و قلابدار تحت کشش در نظر گرفته شده است و با استفاده از یک الگوریتم عددی و روش حل تکراری و با فرض توزیع یکنواخت و تصادفی برای موقعیت و زاویه‌ی الیاف در نمونه، منحنی افزایش طول-ظرفیت باربری کششی نمونه تحت کشش خالص محاسبه می‌شود. با مقایسه نتایج تحلیلی و آزمایشگاهی، می‌توان گفت که نتایج تحلیل‌ها انطباق مناسبی با نتایج آزمایشگاهی دارد و به نظر می‌رسد فرضیات در نظر گرفته شده دارای دقت مناسبی هستند. در انتهای این مطالعه، به منظور بررسی کارایی مدل، اثر افزودن الیاف بر روی رفتار تنش کرنش متوسط آرماتور، رفتار سخت شدگی کششی ناشی از بتن و همچنین تاثیر الیاف بر روی فاصله ترک‌های ایجاد شده در نمونه بررسی شده است.