شبیه سازی خمش چهار نقطه ای تیر بتنی فوق توانمند ژئوپلیمری مسلح شده در نرم افزار آباکوس

با گسترش استفاده از مصالح نوین در صنعت ساخت‌وساز، بتن‌های ژئوپلیمری به‌ویژه بتن ژئوپلیمری فوق‌توانمند به‌عنوان جایگزینی پایدار و با عملکرد مکانیکی برتر نسبت به بتن پرتلند معمولی مورد توجه گسترده پژوهشگران قرار گرفته‌اند. این نوع بتن علاوه بر مقاومت فشاری و کششی بالا، دوام مناسب در برابر شرایط محیطی خورنده و دمایی داشته و به دلیل کاهش مصرف سیمان پرتلند، نقش مهمی در کاهش انتشار دی‌اکسیدکربن ایفا می‌کند. ازاین‌رو بررسی رفتار سازه‌ای اعضای ساخته‌شده از این مصالح، به‌ویژه در شرایط بارگذاری خمشی، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

تیرهای بتن ژئوپلیمری مسلح، به‌عنوان یکی از اعضای اصلی باربر، تحت بارگذاری خمش چهار نقطه‌ای رفتار پیچیده‌ای شامل ترک‌خوردگی کششی، خردشدگی فشاری بتن و جاری‌شدن میلگردها از خود نشان می‌دهند. انجام مطالعات آزمایشگاهی اگرچه دقیق است، اما مستلزم صرف هزینه و زمان قابل‌توجهی بوده و محدودیت‌هایی در بررسی پارامترهای مختلف دارد. در این راستا، شبیه‌سازی عددی به کمک روش اجزای محدود می‌تواند ابزار کارآمدی برای پیش‌بینی رفتار، ارزیابی ظرفیت باربری و مطالعه پارامتریک این اعضا باشد.

در شکل زیر نحوه قرارگیری اجزا در محیط اسمبلی نمایش داده شده است.

در پژوهش حاضر، شبیه‌سازی عددی خمش چهار نقطه‌ای تیر بتنی فوق‌توانمند ژئوپلیمری مسلح با استفاده از نرم‌افزار Abaqus انجام شده است. به‌منظور مدل‌سازی رفتار غیرخطی بتن ژئوپلیمری، از مدل Concrete Damaged Plasticity (CDP) بهره گرفته شده که قابلیت مناسبی در شبیه‌سازی ترک‌خوردگی کششی و آسیب فشاری بتن دارد. میلگردهای فولادی نیز با در نظر گرفتن رفتار الاستیک–پلاستیک مدل شده‌اند تا پدیده تسلیم و تغییرشکل‌های غیرخطی به‌درستی بازنمایی شود.

تحلیل‌ها به دو صورت General (Implicit) و Explicit انجام گرفته تا ضمن بررسی همگرایی و دقت نتایج، امکان مقایسه کارایی روش‌های حل در تحلیل مسائل غیرخطی شدید فراهم گردد. نتایج حاصل شامل منحنی‌های بار–تغییرمکان، الگوی ترک، توزیع تنش و کرنش، و نحوه گسترش آسیب در تیر بوده که می‌تواند در درک بهتر رفتار خمشی تیرهای ژئوپلیمری فوق‌توانمند و توسعه کاربردهای سازه‌ای آن‌ها مؤثر واقع شود.

در شکل های زیر تعدادی از نتایج این آنالیز نمایش داده شده است.

برای خرید فایل ها روی گزینه قرمز رنگ زیر کلیک کنید.

هزینه تهیه فایل ویدئویی فارسی قدم به قدم به همراه فایل های نرم افزاری ۹۸۹۰۰ تومان می باشد.