مروری بر مدلسازی عددی و معیارهای ارزیابی عملکرد لرزه ای اعضای بتن آرمه تقویت شده با FRP با استفاده از روش اجزای محدود

سازه های بتن آرمه موجود در بسیاری از مناطق لرزه خیز، به دلیل طراحی بر اساس آیین نامه های قدیمی و ضعف در تامین شکل پذیری و ظرفیت جذب انرژی، از عملکرد لرزه ای مناسبی برخوردار نیستند. در سال های اخیر، استفاده از مصالح کامپوزیتی تقویت شده با الیاف (FRP) به عنوان راهکاری موثر برای بهسازی لرزه ای این سازه ها مورد توجه گسترده قرار گرفته است. هم زمان، مدلسازی عددی با استفاده از روش اجزای محدود به ابزاری کلیدی برای تحلیل رفتار غیرخطی و پیش بینی پاسخ لرزه ای اعضای بتن آرمه تقویت شده با FRP تبدیل شده است. هدف این مقاله، ارائه یک مرور جامع بر رویکردهای مدلسازی عددی و معیارهای ارزیابی عملکرد لرزه ای این اعضا است.در این مطالعه، مقالات علمی منتشرشده در حوزه تحلیل عددی اعضای بتن آرمه تقویت شده با FRP مورد بررسی و تحلیل انتقادی قرار گرفته اند. تمرکز اصلی بر روش های اجزای محدود، نحوه مدلسازی رفتار غیرخطی بتن، فولاد و FRP، شبیه سازی فصل مشترک FRP–بتن، و انواع تحلیل های لرزه ای شامل تحلیل چرخه ای، پوش آور و دینامیکی غیرخطی بوده است. همچنین، معیارهای مختلف ارزیابی عملکرد لرزه ای استخراج و مقایسه شده اند.نتایج این مرور نشان می دهد که دقت پیش بینی رفتار لرزه ای به شدت به انتخاب سطح جزئیات مدلسازی و تعریف صحیح رفتار مصالح و رابط FRP–بتن وابسته است. مدل های سه بعدی پیوسته همراه با مدل های چرخه ای بتن و مدل های ناحیه چسبنده برای رابط FRP–بتن، تطابق بهتری با نتایج آزمایشگاهی ارائه می دهند، هرچند هزینه محاسباتی بالاتری دارند. همچنین مشخص شد که معیارهای مقاومتی به تنهایی برای ارزیابی عملکرد لرزه ای کافی نیستند و معیارهای تغییرشکلی، انرژی و خرابی نقش اساسی دارند.مدلسازی عددی مبتنی بر روش اجزای محدود، در صورت کالیبراسیون مناسب، ابزار قدرتمندی برای ارزیابی عملکرد لرزه ای اعضای بتن آرمه تقویت شده با FRP است. استفاده از رویکردهای مبتنی بر عملکرد و معیارهای ارزیابی جامع می تواند به بهبود طراحی و تدوین دستورالعمل های بهسازی لرزه ای منجر شود.

کلیدواژه ها:

تقویت لرزه ای ، بتن آرمه ، FRP ، روش اجزای محدود ، عملکرد لرزه ای