پيش بيني رفتار بتن محصور در کامپوزيت FRP به روش اجزاي محدود

ايجاد رفتار پلاستيک در بتن و افزايش شکل پذيري و مقاومت فشاري در اعضاي بتن آرمه، از اثرات قابل ملاحظه محصور نمودن بتن مي باشد. در اين تحقيق، با استفاده از آناليز غيرخطي، نحوه پيش بيني رفتار بتن محصور در پليمرهاي مسلح به الياف کربن (CFRP) بيان گرديده است. در اين ارتباط از نتايج 29 تحقيق آزمايشگاهي، که الياف کامپوزيت محصور کننده، از نوع کربن و در يک جهت بوده و مشخصات مکانيکي آن به وسيله محقق تعيين گرديده، استفاده شده است. منحني رفتاري حاصل از اين آزمايشات به صورت دو خطي تقريب زده شده و با استخراج داده هاي مورد نياز، روابطي براي مدل سازي رفتار غيرخطي بتن محصور برازش شده و ارايه گرديد. صحت اين روابط با استفاده از نتايج 16 آزمايش ديگر مورد تاييد قرار گرفت. روابط ارايه شده، با استفاده از معيار شکست تساي- وو (Tsai-Wu) براي در نظرگيري کرنش پارگي حلقوي CFRP چسبيده به بتن؛ قابل استفاده در مدل سازي محصورشدگي مي باشد. در اين راستا با استفاده از اين روابط، نمونه هاي بتني با مشخصات فرضي که محصور در کامپوزيت با مشخصات مکانيکي مشخص مي باشد؛ در نرم افزار ANSYS مدل گرديد. نتايج به دست آمده گوياي مناسب بودن مدل در نظر گرفته شده بود؛ به طوري که منحني هاي تنش- کرنش بدست آمده از نرم افزار مذکور، در مطالعات پارامتري بر روي محصورشدگي بتن، تحت بار محوري و لنگر خمشي، به خوبي قابل کاربرد مي باشد.