تحلیل مودال و غیرخطی تیرهای بتنی ترک خورده و مدل سازی اجزاء محدود برای ارزیابی خسارت

چکیده- برای بررسی نظری و عملی تاثیر افزایش خسارت بر مشخصات دینامیکی سازه های بتنی که هدف اصلی این پژوهش است، می توان مشخصات دینامیکی سازه مانند بسامد های طبیعی و شکل های مودی را با استفاده از مدل تحلیلی نرم افزاری که توانایی ارزیابی سامانه با وجود ترک، به ویژه ترک های خمشی را داشته باشد، به دست آورد. در این پژوهش برای دست یابی به این مدل، نمونه های آزمایشگاهی در آزمایشگاه با مدل تحلیلی اجزاء محدود مناسب، مدل سازی و نتایج آن با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است. این نمونه ها شامل تیرهای بتنی مسلح و پیش تنیده ای است که در آزمایشگاه ساخته شده است. در این مقاله برای آشنایی با نکات خاص مربوط به تحلیل استاتیکی غیرخطی و تحلیل دینامیکی (مودال) برای اعضای بتن آرمه خسارت دیده، چگونگی مدل سازی تحلیلی یکی از این نمونه ها نشان داده شده است. در این پژوهش، مدل سازی اجزاء محدود با دو پیچیدگی همراه شده است؛ نخست، ماهیت مدل سازی ماده ای مانند بتن است که با وجود ترک خوردگی و ساختار حاکم بر شکست بتن از یک روند غیرخطی تبعیت می کند و امری پیچیده و حساس است؛ دوم، رفتار چندگانه بتن و فولاد به ویژه در کنار هم، بر دشواری مدل سازی افزوده و نیاز به رعایت بسیار دقیق نکات را ایجاد می کند. این مطالعه نکات ویژه ای دارد که ارائه آن ها طی این مقاله می تواند برای مطالعات مشابه مفید باشد؛ بنابراین نخست نرم افزار اشاره شده معرفی و موارد لازم و مهم برای استفاده از آن گفته خواهد شد و سپس روند مدل سازی عضو بتن آرمه و مقایسه نتایج به دست آمده با آزمایش، ارائه خواهد شد.

کلیدواژه ها:

Crack ، Modal Analysis ، Nonlinear Analysis ، Beam Concrete ، FE ، Damage assessment ، Prestress ، ترک ، واژگان کلیدی: تحلیل مودال ، تحلیل غیر خطی ، تیر بتنی ، اجزاء محدود ، ارزیابی خسارت ، پیش تنیدگی