بررسی عددی اثر توزیع موضعی ترک خوردگی تیرها بر الگوی آسیب و رفتار لرزه ای غیر خطی قاب خمشی بتن آرمه ۳ طبقه

ترک خوردگی اعضای بتن آرمه نقش مهمی در تغییر سختی موثر و نحوه توزیع تقاضای لرزه ای در سازه ها ایفا می کند. با وجود استفاده گسترده از ضرایب کاهش سختی آیین نامه ای، این رویکرد قادر به نمایش نحوه توزیع واقعی ترک ها در طول اعضا و تاثیر آن بر رفتار غیرخطی سازه نیست. در این پژوهش اثر مدلسازی موضعی ترک خوردگی تیرها بر عملکرد لرزه ای یک قاب بتن آرمه سه طبقه مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور سه مدل شامل حالت بدون ترک خوردگی، مدل مبتنی بر کاهش سختی آیین نامه ای و مدل ترک خوردگی موضعی در طول تیرها توسعه یافت. ارزیابی رفتار سازه با استفاده از تحلیل استاتیکی غیرخطی پوش آور و تحلیل دینامیکی غیرخطی تحت سه شتاب نگاشت امپریال، ولی لندرز و نورثریج انجام شد. نتایج نشان داد که نحوه توزیع ترک خوردگی علاوه بر تغییر سختی اولیه و مشخصات دینامیکی سازه، بر الگوی تشکیل مفاصل پلاستیک، توزیع لنگرهای خمشی و میزان اتلاف انرژی نیز تاثیر قابل توجهی دارد. همچنین مشاهده شد که مدل کاهش سختی آیین نامه ای منجر به برآورد محافظه کارانه تری از تغییر مکان ها و ظرفیت جانبی سازه می شود، در حالی که مدل موضعی با در نظر گرفتن تمرکز ترک ها در نواحی بحرانی توصیف واقع بینانه تری از روند توسعه آسیب ارائه می دهد. به طور کلی، نتایج بیانگر آن است که نحوه مدلسازی ترک خوردگی می تواند نقش تعیین کننده ای در ارزیابی عملکرد لرزه ای قاب های بتن آرمه داشته باشد و استفاده از مدلسازی موضعی قادر است دقت بالاتری از مکانیزم های حاکم بر پاسخ غیرخطی سازه فراهم آورد.

کلیدواژه ها:

بتن آرمه ، ترک خوردگی موضعی ، توزیع آسیب ، مفصل پلاستیک ، عملکرد لرزه ای ، تحلیل غیرخطی