بررسی و مقایسه مدل های رفتاری بتن غیرمحصور در فشار و تاثیر پارامترهای موثر بر آنها

مدل سازی رفتار بتن تحت فشار به دلیل ماهیت پیچیده و غیرخطی این ماده، یکی از چالش های اساسی در مهندسی عمران به شمار می رود. منحنی تنش-کرنشبتن، رفتار مکانیکی این ماده را در برابر بارگذاری فشاری توصیف کرده و شامل بخش خطی، رسیدن به مقاومت حداکثری و نرم شدگی است. در این پژوهش، ششمدل تجربی تنش-کرنش شامل مدل های کریرا و چو ، هسو و هسو، المسلم و همکاران ، ویی و همکاران ، ژائو و همکاران و یانگ و همکاران مورد تحلیل و مقایسهقرار گرفتند. برای مقایسه دقیق، ورودی تمامی مدل ها یکسان در نظر گرفته شد. برای مقاومت فشاری حداکثری بتن fc′ ، مقادیر ۲۵ ، ۳۰ ، ۳۵ و ۴۰ مگاپاسکال وچگالی بتن به صورت ثابت ۲۵۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب در نظر گرفته شد. همچنین، مدول الاستیسیته بتن Ec و کرنش متناظر با مقاومت فشاری حداکثری ϵ۰ برایهر مدل محاسبه شدند. بررسی ها نشان داد که مقادیر پیش بینی شده ϵ۰ در اکثر مدل ها به مقدار ۰.۰۰۲ نزدیک هستند، درحالیکه داده های آزمایشگاهی بازهای بین۰.۰۰۲ تا ۰.۰۰۴ را نشان می دهند. برای بررسی دقیق تر، در مقاومت فشاری ۳۰ مگاپاسکال، مقادیر ϵ۰ برابر با ۰.۰۰۲ ، ۰.۰۰۳ و ۰.۰۰۴ به صورت نمونه موردیتحلیل و نمودارهای متناظر رسم شد. نتایج نشان داد که بخش نزولی منحنی تنش-کرنش در مدلها بیشترین اختلاف را دارد که نشان دهنده عدم قطعیت بیشتر اینناحیه نسبت به بخش صعودی است. این عدم تطابق می تواند در مدل سازی های عددی و صحت سنجی داده های آزمایشگاهی چالش برانگیز باشد. در نهایت، مقایسهنقاط قوت و ضعف مدل ها بستری برای شناسایی مدل های مناسب و کارآمد در پیش بینی رفتار فشاری بتن فراهم کرد

کلیدواژه ها:

مدلهای رفتاری بتن ، منحنی تنش-کرنش ، مقاومت فشاری بتن ، رفتار فشاری غیرمحصور بتن ، مقایسه مدل های رفتاری بتن