مدل سازی تحلیلی و آماری رفتار چسبندگی بین میلگردهای تقویتی FRP و بتن

رفتار چسبندگی بین میلگردهای FRP و بتن نقش اصلی را در فرآیند انتقال بار در مقیاس محلی بازی می کند و همچنین ممکن است بر کارکرد مکانیکی کلیت سازه بتن مسلح تاثیر مهمی بگذارد. این رفتار بستگی به پارامترهای زیادی از جمله مقاومت فشاری بتن، سختی FRP، هندسه سطحی میلگرد، سطح چسبندگی بین لایه های سطحی و هسته میلگرد دارد. خوردگی فولاد تحت محیط خاص هزینه های زیادی را در تعمیر و اصلاح به همراه دارد. برای جلوگیری از این هزینه های زیاد صنایع ساختمانی تلاش های بسیاری برای دستیابی به روش هایی برای جلوگیری از خوردگی فولاد کرده اند اما به نظر می رسد که این روش ها نیز گران یا غیر موثر باشند. بنابراین خواص مقاوم به خوردگی موجود در FRP ها به پذیرش تقویت کننده FRP به عنوان چاره مناسب شده است. هر چند تلاش های تجربی زیادی در سطح جهان انجام شده است تا خواص چسبندگی بین میله های FRP و بتن را مشخص کنند کارهای نسبتا کمی در زمینه مدل سازی عددی این خواص انجام شده است. مدل های عددی موجود در مورد میله های فولادی راه حلی بهینه در مورد بررسی میله های FRP نیست زیرا که میله های FRP و فولادی خواص مواد و شکست اتصال کاملا متفاوتی دارند. تحقیقات انجام شده بر رفتار چسبندگی بین میلگرد و بتن بویژه اگر اثر سطح غیر یکنواخت FRP نیز به حساب آورده شود، زیاد نیست. علاوه بر این FRP اساسا بر تحقیقات تجربی موجود مطالعه رفتار چسبندگی در حین تست های بیرون کشیدن (Pull-out) متمرکز شده اند. به هرحال نتایج به دست آمده از تست بیرون کشیدن گفته می شود که از نظر کیفی خوب هستند ولی از نظر کمی نمی توانند خوب بررسی شوند زیرا که شرایط تنش موجود در تست های بیرون کشیدن متفاوت از آن چیزی است که در ناحیه کشش اجزای مارپیچ اتفاق می افتد. در این پژوهش با مدل سازی پیوستگی بین بتن و میلگردهای FRP با استفاده از فنرهای غیرخطی در نرم افزار Abaqus، پس از بررسی رفتار بین بتن و میلگرد در بارهای مختلف پیش بینی رفتار اتصال در طول تماس بررسی و همچنین فاکتورهای مهم موثر بر چسبندگی مانند شرایط سطحی میلگرد و شکل هندسی میلگرد را بررسی نموده و همچنین لغزش را با استفاده از نتایج در آزمایش pullout مورد بررسی قرار خواهیم داد.

کلیدواژه ها:

چسبندگی ، میلگرد ، میلگرد FRP ، بتن ، طول تماس