استفاده از تحلیل‌های عددی و حساسیت برای بررسی رفتار تیرهای خمشی بتن مسلح تقویت شده با ورق‌های FRP

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

• محمدرضا اصفهانی
• طیبه محمدی

دانشگاه فردوسی مشهد

10.22067/civil.v23i1.12781

چکیده

در این مقاله، با بهره گرفتن از روش های عددی و نتیجه‌های آزمایشگاهی، رفتار تیرهای خمشی بتن مسلح تقویت شده با ورق‌هایFRP مورد بررسی قرار می گیرد. در تحلیل عددی، از الگو آسیب دیدگی مومسان بتن برای شبیه سازی رفتار غیر خطی بتن و نرم شوندگی کرنش آن استفاده می شود. در بخش آزمایشگاهی 8 عدد تیر بتن مسلح تقویت شده با ورق های FRP به ابعاد مقطع 150 و 200 میلی متر و طول 2300 میلی متر در آزمایشگاه ساخته و آزمایش شدند. رفتار خمشی این تیرها و 4 نمونه تیر آزمایشی دیگر پژوهشگران (در مجموع 12 نمونه) به کمک نرم افزار توانمند اجزای محدود ABAQUS که از توانایی کاربرد الگوی آسیب دیدگی مومسان بتن برخوردار است، تحلیل شدند. مقایسه بین نتیجه‌های تحلیل‌های عددی و آزمایشگاهی نشان می‌دهد که تحلیل عددی انجام شده با دقت بالایی می‌تواند نمودار بار- جابه جایی، بار بیشینه، توزیع کرنش و حالت شکست تیرهای بتنی تقویت شده با FRP را پیش‌بینی می‌کند. برای تعیین اثر عامل‌های مختلف بر نتیجه‌های حاصل از تحلیل عددی و همچنین برای تعیین شرایط بهینه الگو سازی عددی، تحلیل حساسیتی بر روی بعضی از نمونه‌ها انجام شده است. بر اساس تحلیل حساسیت انجام شده، از مهمترین عامل‌های اثرگذار الگو درتحلیل عددی، کارمایه، شکست می باشد که نقش تعیین کننده ای در پیش بینی شکست‌های ناشی از جدا شدگی FRP ایفا می کند.

کلیدواژه‌ها

• تن مسلح
• تحلیل حساسیت
• تقویت خمشی
• الگوی آسیب دیدگی مومسان بتن
• مکانیک شکست
• FRP

---

عنوان مقاله [English]

Numerical and sensitivity analysis of RC beams strengthened with FRP

نویسنده [English]

• mohamad reza Esfahani

چکیده [English]

In this paper, using numerical methods and test results, the behavior of reinforced concrete beams strengthened with Fiber-Reinforced Polymers (FRP) is investigated. In the numerical analysis, the concrete damaged plasticity model is used for considering the nonlinear behavior and strain softening of concrete. The ABAQUS finite element program is utilized for the analysis of 12 flexural beams strengthened with FRP sheets. Comparison between the test results and values obtained from the analysis shows that the numerical method can accurately predict the load-deflection, failure load, strain distribution and failure mode of the strengthened beams. In order to evaluate the effect of different parameters on the numerical results, a sensitivity analysis was carried out. Based on the sensitivity analysis, it was found the concrete fracture energy is an important parameter in the prediction of the behavior of the strengthened beams

کلیدواژه‌ها [English]

• Plastic Damage Model
• FRP Laminates
• Debonding
• Strengthening
• Fracture Energy