دانشگاه شهید باهنرکرمان

دانشکده فنی و مهندسی

گروه مهندسی عمران

 پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد مهندسی عمران گرایش سازه

 برسی رفتار دیوار برشی بتن مسلح مقاوم‌سازی‌شده با FRP به روش اجزاء محدود

استاد راهنما:

دکتر جواد سلاجقه

چکیده :

این پایان نامه ، نتایج یک مطالعه عددی و پارامتریک بر روی تأثیر تقویت دیوار برشی بتن مسلح با کامپوزیت  FRP و بکارگیری نتایج  حاصل از روش اجزاء محدود می باشد. برنامه اجزای محدود در مقابل اطلاعات تجربی مقایسه و کالیبره شده است . سپس نتایج عددی به منظورارزش گذاری ظرفیت که به کمک منحنی های غیر خطی بار-  تغییر مکان دیوارهای برشی بتن آرمه تقویت شده معرفی و مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین این برنامه برای ارزیابی کل منحنی بار- تغییر مکان شامل بخش الاستیک ، شکل گیری ترکهای برشی ،پیدایش ترک خوردگی و خردشدگی بتن به نحومطلوبی می تواند  مورد استفاده  قرار گیرد .برای مقاوم سازی موضعی دیوار برشی می تواند از اتصال صفحات فلزی یا الیاف کامپوزیتی FRP به بالا یا پایین دیوار برشی ویا در جهات مختلف نام برد برای افزایش سختی پیش از ترک خوردگی ، بار ترک خوردگی و ظرفیت خمشی نهایی دیوارهای برشی بتن آرمه می توان از صفحات الیافی کربنی استفاد نمود. صفحات الیافی کربنی که در اطراف ناحیه مفصل پلاستیک دیوار بتن آرمه  پیچیده می شوند علاوه بر تأمین مقاومت برشی کافی، محصور شدگی بتن در ناحیه پلاستیک را فراهم می آورد که باعث افزایش شکل پذیری دیواربتن آرمه
می شود.

در این پایان نامه از یک برنامه آزمایشی برای بررسی پروژه ها و طرح های مقاوم سازی  به منظور افزایش قدرت برش و نیز شکل پذیری دیوارها استفاده شده است. لازم به ذکر است که از یک آزمایش ابداعی هم برای افزایش احتمال کنترل نسبت نیروی برش به گشتاور خمشی و بار محوری استفاده شده است. در این بررسی، نمونه ای از یک دیوار بنام دیوار کنترل[1] که بر طبق قوانین ساختمان سازی پیش لرزه ای[2] طراحی شده بود، مورد آزمایش قرار گرفت و مکانیسم شکست برش غیر شکل پذیر[3] نشان داده شد. در دو طرح دیگر مقاوم سازی از FRP[4] ها به منظور  افزایش قدرت و شکل پذیری دیوار استفاده شد. نتایج بدست آمده نشان داده است که طرح های اجراء شده مقاوم سازی در جلوگیری از شکست برشی و افزایش قدرت دیوار کاملا موفق بوده اند. برای بررسی، آنالیز غیر خطی اجزاء محدود[5] دیوارهای آزمایشی با استفاده از Solid65، که یک المان حجمی هشت گره‌ای است برای مدلسازی بتن استفاده گردید. المان حجمی لایه‌ای، Solid46، جهت مدلسازی FRP استفاده شده است. Solid46، یک مدل لایه‌ای از حجم سازه‌ای هشت گره‌ای جهت مدل کردن پوسته یا حجم لایه لایه می‌باشد. بارهای شکست پیش بینی شده و حتی توزیعات منوط به برش و کرنش با نتایج آزمایشی بدست آمده تطابق دارند. در این تحقیق، مدل تحلیلی دیگری مبتنی بر تئوری میدان فشار[6] و نیز مدلی دیگر برای مقاوم سازی دیوارهای بتنی مسلح با استفاده از FRP ها ارائه شده اند. از مدل تحلیلی نیز برای آنالیز دقیق انواع دیوارهائی که با استفاده از FRP مقاوم سازسی شده بودند، استفاده شده است و مشخص شد که  این مدل در پیش بینی جابجائی، بار نهائی و حالت یا نوع شکست موفق بوده است. در پایان، بررسی پارامتری هم به منظور براورد اثر و پیامد پارامترهای مختلف روی کارآئی طرح و پروژه مقاوم سازی اجراء شد.

انگیزه و هدف

تجارب بدست آمده ازگذشته نشان داده است که دیوارهای بتنی مسلح مقاوم سازی شده در برابر بارهای جانبی موثر و کارآمد می باشند. اما در برخی از موارد، این دیوارها ممکن است با آسیب ها و خطرات جدی یا جزئی در طی حادثه ای چون زمین لرزه روبرو شوند، همچنانکه در بر بررسی های محققینی چون فینتل[1](1995)، اردریک[2] و همکارانش (2003)، ساتچیوگلو[3] و همکارانش (2001)، سزن[4] و همکارانش (2003) و برزو[5](2004) گزارش شد. تصاویر 1-1 تا 6-1 شکست های برشی را در 3 زمین لرزه های اخیر نشان می دهند. این نوع از شکست در دیوارهای خمشی بلند و متوسط مشترک است و آنها توسط ترک های مایل[6] 45 درجه مشخص شده اند. دیوارهای بتنی بلند در حالتهای شکست و یاگسیختگی، نیاز به مقاوم سازی و نوسازی دارند. مقاوم سازی دیوار ممکن است به منظور حفظ نیروها باشد. نوسازی به معنای تعمیر یک دیوار آسیب دیده در اثر زلزله تا بازگرداندن قدرت و مقاومت اصلی یا سختی است. استفاده از کامپوزیت های FRP در تعمیر و نوسازی سازه ها به عنوان یک تکنیک جدید شناخته شده است. این نوع از مواد به لحاظ نسبت زیاد مقاومت به نسبت وزنی مشخص شده اند. استفاده از این نوع مواد، خصوصا در نو سازی و مقاوم سازی بناها و به ویژه در صنعت ساختمان سازی، نقش مهمی را ایفاء میکنند. در این برنامه تحلیلی، مقاوم سازی دیوارهای سازه ای در مقابل بارهای جانبی لرزه ای، با استفاده از کامپوزیت های FRP، مورد بررسی واقع شده است.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: