ارائه یک راهکار جدید جهت مدل سازی ترک در تیرهای بتن آرمه با استفاده از روش اجزای محدود

در این مقاله، ترک در مود اول (بازشدگی) برای تیرهای اویلر-برنولی بتن آرمه، با یک توسعه در روش اجزای محدود یک بعدی مدل سازی می شود. در این مدل، مشخصات ترک با استفاده از یک فنر پیچشی شبیه سازی می گردد. در روش پیشنهاد شده، اجزای تیر به دو دسته، شامل اجزای بدون ترک و دارای ترک تقسیم می شوند. در اجزای بدون ترک، از روابط، معادلات و ماتریس سختی متعارف حاکم بر تیر با در نظر گرفتن تغییرات ممان اینرسی ناشی از آرماتورها استفاده می گردد. در جزءمحدود دارای ترک، یک تغییر در سطح مقطع بتن مسلح ناشی از وجود ترک و یک ناپیوستگی در نقطه ی ترک منجر به تغییر روابط حاکم استاندارد می شود. در این جزء، شبیه سازی ترک با استفاده از تقسیم جزءمحدود دارای ترک به دو "ریز بخش" در دو طرف یک فنر پیچشی انجام می گردد. با استفاده از اعمال معادلات پیوستگی در نقطه ی ترک، ماتریس های سختی دو ریز بخش و سپس ماتریس سختی اصلاح شده ی جزءمحدود دارای ترک استخراج می گردد. اثرات عمق و مکان ترک، محل قرارگیری و مساحت سطح مقطع آرماتورها بر روی رفتار استاتیکی تیر بتن آرمه بررسی می شود. مقایسه ی نتایج مدل پیشنهادشده با نتایج حاصل از یک مدل سازی کامل در نرم افزار آباکوس، دقت بسیار خوب روش پیشنهادی را نشان می دهد.

کلیدواژه ها:

ترک ، مود بازشدگی ، بتن آرمه ، اجزای محدود ، فنر پیچشی