مدل‌سازی المان محدود تاثیر نوع سنگ‌دانه های بتن در بازشدگی درز در روسازی های بتنی

مدل سه‌بعدی المان‌محدود برای بررسی تاثیر نوع سنگ‌دانه‌ها در میزان نیروی محوری لازم برای بازشدگی درز در روسازی‌های بتنی، با استفاده از برنامۀ شبیه‌ساز Abaqus همراه با جزئیات روش مدل‌سازی ارائه شده است. برای مدل‌سازی داول و بتن از المان‌های نوع Solid آجری دارای 8 گره، استفاده شده است. شبیه‌سازی رفتار پلاستیک بتن با استفاده از مدل Concrete Damage Plasticity انجام شده است. تماس بین سطح خارجی داول و بتن اطراف آن از نوع تماس سطح با سطح در حالت سخت مدل شده است. آنالیز در حالت Explicit انجام گرفته است. اثر سنگ‌دانه‌ها با در نظر گرفتن تأثیر آن‌ها در ضریب انبساط حرارتی بتن مد نظر است. مدل اصلی شامل یک بلوک بتنی و یک داول است که داول از درون آن بیرون کشیده می‌شود. انقباض بتن در مرحلۀ گیرش با تعریف یک فیلد حرارتی منفی برای بتن مدل‌سازی شده است. در مورد هر نوع سنگ‌دانه مدل با ضریب انبساط حرارتی مربوطه آنالیز شده و نیروی کشندۀ لازم و فشار تماسی وارد شده از بتن به داول محاسبه شده است. یافته‌های به دست آمده از این مقایسه و اعتبارسنجی آن‌ها با نتایج آزمایشگاهی یک تحقیق اخیر، نشان می‌دهد که مدل ارائه شده به خوبی می‌تواند تغییرات فشار تماسی ناشی از اثر نوع سنگ‌دانه-های مخلوط بتن در روسازی‌های بتنی را پیش‌بینی کند. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش ضریب انبساط حرارتی بتن با تغییر نوع سنگ‌دانه‌ها، نیروی محوری لازم برای بازشدگی درز افزایش می‌یابد.