تخمين پارامترهاي اثرگذار بر رفتار غيرخطي ستونهاي دورپيچ شده با CFRP به روش اجزاء محدود

خسارتهاي مشاهده شده در ساختمانها و پلها طي زلزله هاي اتفاق افتاده در طي ساليان، نياز مبرم به مقاوم سازي آنها را نشان مي دهد. ستونهاي بتني مسلح اعضاي كليدي مقاوم در برابر بارهاي افقي و قائم سازه هاي بتني به شمار مي آيند. لذا مقاوم كردن ستونها در برابر نيروهاي زلزله مي تواند نقش مهمي در بهبود عملكرد كل سازه ايفا كند. در چند دهه اخير استفاده از مواد كامپوزيت Carbon Fiber Reinforced Polymer) CFRP) براي تقويت عملكرد لرزه اي در كل دنيا مورد توجه قرار گرفته است. يكي از مشكلات محاسبات سازه اي اين سيستم ها، مشكل بودن مدلسازي كامپيوتري آنها در قالب اجزاء محدود مي باشد. از طرف ديگر بخاطر تنوع در پارامترهاي مختلف تأثير گذار بر رفتار آنها، كاربرد روش آزمايشگاهي را به جهت صرف هزينه و زمان زياد با مشكل مواجه مي كنند. گواينكه بسياري از واكنشها از جمله توزيع تنشها و تغييرشكلهاي داخل اعضاء با مشكلات فراواني مواجه است. به اين منظور ابتدا براي صحت سنجي نحوه مدلسازي، نمونه هايي از كارهاي معتبر آزمايشگاهي با بار محوري ثابت و بار جانبي رفت و برگشتي ( cyclic) با نرم افزار اجزاء محدود ABAQUS مدلسازي شده اند. در اين مرحله، بتن با المانهاي حجمي هشت گرهي ( C3D8) و دورپيچ آن با المانهاي غشايي چهار گرهي ( M3D4) مدل شده اند و از معادل سازي و يكپارچه كردن مقطع استفاده نشده است. نتايج بدست آمده، تطابق قابل قبولي با كارهاي آزمايشگاهي دارد. سپس تأثير تعداد و طول لايه هاي CFRP در شكل پذيري و ظرفيت چرخشي ستون مورد بررسي قرار گرفته است.