تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,303 |
تعداد مقالات | 16,022 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,493,420 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,219,727 |
شبیهسازی معتبر چسبندگی- لغزش بین میلگرد و بتن | ||
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز | ||
مقاله 7، دوره 50.4، شماره 101، اسفند 1399، صفحه 73-82 اصل مقاله (1.89 M) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/jcee.2020.22447.1555 | ||
نویسندگان | ||
مرتضی مهمی1؛ وحید بروجردیان* 2 | ||
1دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران | ||
2گروه سازه، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران | ||
چکیده | ||
رفتار سازههای بتن مسلح متأثر از مکانیزم چسبندگیـ لغزش بین بتن و میلگرد است. به همین منظور لازم است اثرات چسبندگی- لغزش در تحلیل سازههای بتن مسلح لحاظ شود. در این تحقیق، رفتار تنش چسبندگی- لغزش بین میلگرد و بتن مورد بررسی قرار گرفت. برای این کار، از شبیهسازی آزمایشهای بیرونکشیدن میلگرد از داخل بتن در نرمافزار عناصر محدود آباکوس استفاده شد. دو نمونه آزمایشگاهی برای میلگرد ساده و سه نمونه آزمایشگاهی برای میلگرد آجدار با دو حالت طول مهاری کوتاه و بلند به وسیله این نرمافزار مدلسازی شد. برای لحاظ اثرات چسبندگی- لغزش، از یک روش جدید که مبتنی بر فنرهای غیرخطی است، استفاده شده است. در این شبیهسازی گرههای فولاد به گرههای بتن مجاور بهوسیله فنرهای غیرخطی متصل شدند. رفتار این فنرها براساس مدلهای مختلف چسبندگی- لغزش برای میلگرد ساده و آجدار در طولهای چسبندگی کم و زیاد تنظیم شد. در نمونههای با میلگرد ساده، از چهار مدل چسبندگی- لغزش معروف استفاده شد و نتایج بهدست آمده با منحنی آزمایشگاهی مقایسه شده که طی آن مدل توسعه یافته Melo و همکاران (2014) بهترین انطباق را با نتایج دقیق داشته است. در طرف دیگر از دو مدل چسبندگی- لغزش در نمونههای با میلگرد آجدار استفاده شد. براساس نتایج بهدست آمده مشخص شد که استفاده از مدلهای چسبندگی- لغزش که اثرات تسلیم میلگرد را هم لحاظ میکنند برای طول مهاری بلند ضروری است. درنهایت با مقایسه نتایج حاصل از این مدلها با نتایج آزمایشگاهی، از فرآیند شبیهسازی معتبر رفتار کامپوزیت حاوی لغزش اطمینان حاصل شد. | ||
کلیدواژهها | ||
بتن مسلح؛ چسبندگی لغزش؛ طول مهاری؛ المان Bond-link؛ آباکوس | ||
مراجع | ||
شجاعیفر ح، فرزام م، "بررسی تأثیر چسبندگی لغزش بر ترکخوردگی تیرهای بتن آرمـه با استفاده از مدلهای شبکهای"، نشریه مهندسی عمران و محیط زیست، 1393، 44 (3)، 76، 27-37. میری م، نظامدوست م، بهشتینژاد ح، "تأثیر میزان خوردگی خاموت و میلگردهای کششی بر رفتار تیرهای بتن مسلح"، نشریه مهندسی عمران و محیط زیست، 1399، 50 (2)، 99، 61-70. ABAQUS v.6.10., “Standard User’s Manual”, Hibbitt, Karlsson & Sorensen Incorporation, 2010. Alsheghri AA, Al-Rub RK, “Finite element implementation and application of a cohesive zone damage-healing model for self-healing materials”, Engineering Fracture Mechanics, 2016, 163 (9), 1-22. Bigaj AJ, “Structural dependence of rotation capacity of plastic hinges in RC beams and slabs”, PhD thesis. Poland, Warsaw University of Technology, 1999. CEB-FIP, “CEB-FIP Model Code 1990: Design Code”, London: T Telford, 1990. CEB-FIP, “Bulletin 10: bond of reinforcement in concrete-state-of-art”, International Federation for Structural Concrete, Lausanne, 2000. Ciampi V, Eligehausen R, Bertero V, Popov EP, “Analytical model for deformed-bar bond under generalized excitations”, Transactions of IABSE Colloquium on Advanced Mechanics of Reinforced Concrete, Delft, Netherlands, 1981. DeGroot AK, Kusters GMA, Monnier T, “Numerical Modelling of Bond-slip Behavior”, Concrete Mechanics, 1981, 26 (1B), 6-38. Dehestani M, Asadi A, Mousavi SS, “On discrete element method for rebar-concrete interaction”, Construction and Building Materials, 2017, 151 (10), 220-227. FIB-Bulletin 55-Model Code 2010-First Complete Draft, Volume 1. International federation for structural concrete (fib), Lausanne, Switzerland, 2010. Haskett M, Oehlers DJ, Mohammed Ali MS, “Local and global bond characteristics of steel reinforcing bars”, Engineering Structures, 2008, 30 (2), 376-383. Haukaas T, “Finite element reliability and sensitivity methods for performance-based engineering”, PhD Thesis, University of California, Berkeley, US, 2003. Lettow S, Eligehausen R, “The simulation of bond between concrete and reinforcement in nonlinear three-dimensional finite element analysis”, in 5th International PhD Symposium in Civil Engineering, Delft, The Netherlands, 2004, 16-19. Lowes LN, Moehle JP, Govindjee S, “Concrete-steel bond model for use in finite element modeling of reinforced concrete structures”, ACI Struct Journal, 2004, 101 (4), 501-11. Hsu LS, Hsu CTT, “Complete stress-strain behavior of high-strength concrete under compression”, Magazine of Concrete Research, 1994, 46 (169), 301-312. Lubliner J, Oliver S, Oñate E, “A plastic-damage model for concrete”, International Journal of Solids and Structures, 1989, 25 (2), 299-326. Marti P, Alvarez M, Kaufmann W, Sigrist V, “Tension chord model for structural concrete”, Struct. Engineering International, 1998, 8 (4), 287-298. Melo J, Rossetto T, Varum H, “Experimental study of bond-slip in RC structural elements with plain bars”, Materials and Structures, 2015, 48 (8), 2367-2381. Mirza SM, Houde J, “Study of Bond-Slip Relationships in Reinforced Concrete”, AC1 Journal, 1979, 76 (1), 19-46. Nayal R, Rasheed HA, “Tension stiffening model for concrete beams reinforced with steel and FRP bars”, Journal of Materials in Civil Engineering, 2006, 18 (6), 831-841. Ngo D, Scordelis AC, “Finite element analysis of reinforced concrete beams”, Journal of ACI, 1967, 64 (3), 152-163. Ožbolt J, Lettow S, Kožar I, “Discrete bond element for 3D finite element analysis of reinforced concrete structures”, in Proceedings of the 3rd International Symposium: Bond in Concrete-from research to standards. Budapest: University of Technology and Economics, 2002. Panteki E, Máca P, Häussler-Combe U, “Finite element analysis of dynamic concrete-to-rebar bond experiments in the push-in configuration”, International Journal of Impact Engineering, 2017, 106 (8), 155-170. Ruiz MF, Muttoni A, Gambarova PG, “Analytical modeling of the pre-and postyield behavior of bond reinforced concrete”, Journal of Structural Engineering-ASCE, 2007, 133 (10), 1364-72. Santos J, Henriques AA, “New finite element to model bond-slip with steel strain effect for the analysis of reinforced concrete structures”, Engineering Structures, 2015, 86, 72-83. Shima H, Chou LL, Okamura H, “Micro and macro models for bond in reinforced concrete”, Journal of Faculty of Engineering, University of Tokyo, Ser B, 1987, 39 (2), 94-133. Sulaiman MF, Ma CK, Apandi NM, Chin S, Awang AZ, Mansur SA, Omar W, “A review on bond and anchorage of confined high-strength concrete”, Structures, 2017, 97 (8), 97-109. Verderame GM, Ricci P, Carlo GD, Manfredi G, “Cyclic bond behavior of plain bars. Part I: experimental investigation”, Constr Build Mater, 2009a, 23 (12), 3499-3511. Verderame GM, Ricci P, Carlo GD, Manfredi G, “Cyclic bond behavior of plain bars. Part II: analytical investigation”, Constr Build Mater, 2009b, 23 (12), 3512-3522. Wu HQ, Gilbert RI, “Modeling short-term tension stiffening in reinforced concrete prisms using a continuum-based finite element model”, Engineering Structures, 2009, 31 (10), 2380-2391. Zhou B, Wu R, Feng J, “Two models for evaluating the bond behavior in pre-and post-yield phases of reinforced concrete”, Construction and Building Materials, 2017, 147 (8), 847-857.
| ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 801 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,017 |