راهکاری جدید برای تحلیل ارتعاشی ترک در تیرهای بتن آرمه ی مقاوم سازی شده با ورق های کامپوزیتی

در این مقاله با استفاده از روابط حاکم بر مکانیک شکست و اجزای محدود، ترک خوردگی در مود اول (بازشدگی) برای تیرهای بتن آرمه ی مقاوم سازی شده با ورق های کامپوزیتی بر اساس ارائه ی روشی جدید، تحلیل و مدل سازی می شود. در این روش، برای شبیه سازی ترک، روابط تعیین ضرایب شدت تنش با حضور آرماتورها و ورق تقویتی توسعه داده می شوند. 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، ماتریس سختی و جرم متعارف حاکم بر تیر با در نظر گرفتن تغییرات ممان اینرسی ناشی از حضور آرماتورها و ورق های تقویتی استفاده می گردد. در جزء محدود دارای ترک، مشخصات ترک با استفاده از ایجاد یک نقص هندسی در مقطع تیر شبیه سازی می گردد. به طوری که کاهش سختی جزء دارای ترک به واسطه ی تغییر ابعاد ناپیوستگی معادل می گردد. در اینجا تغییرات سختی جزء ترک خورده به صورت تابعی از ضرایب شدت تنش اصلاح شده، محاسبه و ارائه می گردد. در روش حاضر، جزءمحدود دارای ترک، با تقسیم شدن به دو "ریز بخش" در دو طرف یک فنر پیچشی مدل سازی می گردد. که در آن با استفاده از اعمال معادلات پیوستگی در نقطه ی ترک، ماتریس های سختی و جرم دو ریز بخش و سپس ماتریس سختی و جرم اصلاح شده ی جزءمحدود دارای ترک استخراج می گردد. در ادامه این روش برای یک تحلیل ارتعاشی توسعه داده می شود. اثرات مکان ترک، و اثر گسترش ترک بر روی رفتار استاتیکی و ارتعاشی تیر بتن آرمه بررسی می گردد. برای اطمینان از صحت و دقت روش ارائه شده تمام تحلیل های انجام شده، در نرم افزار آباکوس پیاده سازی می گردد.

کلیدواژه ها:

Vibration Analysis of Crack ، Reinforced Concrete Beams ، Composite Sheets ، Sub-element ، Rotational Spring ، تحلیل ارتعاشی ترک ، تیرهای بتن آرمه ، ورق های کامپوزیتی ، ریز المان ، فنر پیچشی