تأثیر انرژی کرنشی آزاد شده بحرانی در فرآیندگسترش ترک در تیرهای بتنی

بسیاری از سازه‌های حجیم و مهم مانند نیروگاه‌ها، پل‌ها، سدها و همچنین ساختمان‌ها از بتن به عنوان مصالح اصلی استفاده می‌نمایند. گسترش ترک یکی از دلایل اصلی و مهم شکست سازه‌های بتنی محسوب می‌شود. فرآیند شکل‌گیری و رشد ترک در بتن، یکی از موضوعات مهم و پیچیده است، زیرا بتن یک ماده ناهمگن بوده و عوامل متفاوتی مانند فرآیند ساخت و شیوه عمل‌آوری بتن، طول ترک اولیه، نرخ انرژی کرنشی آزاد شده بحرانی، عرض ترک، شرایط بارگذاری، شرایط جوی و... در ایجاد ترک‌خوردگی و رشد ترک تاثیر دارد. در این مقاله به بررسی تاثیر پارامتر انرژی کرنشی آزاد شده بحرانی ( ) در فرآیند گسترش ترک اولیه در تیرهای بتنی غیرمسلح پرداخته می‌شود. برای مدل‌سازی گسترش ترک اولیه از نرم‌افزار المان محدود آباکوس و روش المان محدود بسط‌یافته (ٍExtended Finite Element Method) استفاده می‌شود. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که با افزایش نرخ انرژی کرنشی آزاد شده بحرانی در تیرهای بتنی با ابعاد یکسان، مقدار بار ماکزیمم شکست افزایش یافته و تغییر مکان دهانه بازشونده ترک (Crack Mouth Opening Displacement) افزایش می‌یابد.