رفتار بتن مسلح شده با الیاف فولادی تحت بار ضربه

در این تحقیق رفتار بتن مسلح شده با الیاف فولادی ( SFRC ) تحت بار ضربه با نرخ کرنش های متفاوت و با در نظر گرفتن چسبندگی بین بتن و الیاف فولادی مورد بررسی قرارگرفته است. ش بیه سازی مدل براساس آزمایش هاپکینسون ( SHPB ) و بصورت سه بعدی بوده و بارگذاری دینامیکی نیز به روش اجزاء محدود صریح و توسط نرم افزار آباکوس ( Abaqus ) انجام شده است. در شبیه سازی دستگاه کلسکی آزمایش هاپکینسون، به منظور کاهش حجم عملیات پردازش، میله های آزمایش حذف و متعاقبا شرایط مرزی بواسطه صفحات صلب استوانه ای مستقیما به نمونه ها اعمال گردیده است. صحت سنجی مدلسازی نیز براساس مقایسه با نتایج آزمایشگاهی انجام گردیده است. چسبندگی بین بتن و الیاف فولادی در دو حالت چسبندگی کامل و چسبندگی همراه با لغزش در نظر گرفته شده است که بدین منظور در حالت نخست از المان Tie و در حالت دوم از المان Cohesive نرم افزار آباکوس استفاده شده است. نتایج نشان می دهند که تحت بارگذاری با نرخ کرنش پایین بتن مسلح شده با الیاف فولادی دارای حداکثر مقاومت و مقاومت پس از ترک خوردگی کمتری نسبت به بتن غیر مسلح بوده و میزان آسیب های فشاری و کششی و در نتیجه استهلاک انرژی ناشی از خرابی در بتن الیافی بیشتر از بتن غیر مسلح می باشد. با افزایش نرخ کرنش بارگذاری، حداکثر مقاومت نمونه های بتنی الیافی و غیر مسلح افزایش یافته و حداکثر مقاومت و مقاومت پس از ترک خوردگی نمونه ها نیز یکسان می باشند لیکن میزان آسیب های فشاری و کششی و در نتیجه استهلاک انرژی ناشی از خرابی در بتن غیر مسلح بیشتر از بتن الیافی می باشد و الیاف های فولادی نقش بسزایی در کاهش آسیب های بتن خصوصا آسیب کششی بازی می کنند.

کلیدواژه ها:

بتن مسلح شده با الیاف فولادی ( SFRC ) ، آزمایش هاپکینسون ، بار ضربه ای ، چسبندگی بتن و فولاد ، انرژی خرابی