مدل‌سازی لایه چسب به‌ منظور پیش‌بینی شکست زودرس در تیرهای بتنی تقویت‌شده با صفحه‌های CFRP

اتصال پلیمرهای مسلح شده به الیاف (FRP) توسط چسب Epoxy به‌عنوان یک تکنولوژی مقاوم‌سازی جدید و پیشرفته و اقتصادی در پاسخ به نیاز روز افزون برای تعمیر و تقویت سازه‌های بتن آرمه پدید آمده و در دهه گذشته گسترش یافته است. اگر چه اتصال صفحه FRP توسط لایه چسب دارای مزایای بسیاری است، اما بیشتر حالت­های گسیختگی تیرهای تقویت‌شده با این روش، قبل از رسیدن به ظرفیت نهایی مورد انتظار و به­ صورت ترد رخ می‌دهد. شایع­ترین حالت­های ‌ وقوع این گسیختگی‌های زودرس، شکافته شدن پوشش بتن و جداشدگی سطح مشترک بتن و صفحه‌ی تقویتی هستند. بیشتر تحقیقاتی که در زمینه رفتار سازه‌های تقویت‌شده صورت گرفته، از تأثیر رفتار لایه چسب چشم‌پوشی شده است، و در نتیجه‌، ظرفیت خمشی تخمین زده شده از این روش‌ها دقت کافی را دارا نمی باشد. پیش‌بینی ظرفیت خمشی واقعی تیرهای بتنی تقویت‌شده با صفحات FRP در حالت گسیختگی زود رس، به طراحی اقتصادی و مناسب این تیرها کمک خواهد نمود. در این مقاله نتایج آزمایشگاهی حاصل از 6 تیر تقویت شده، با روش اجزاء محدود تحلیل و صحت‌سنجی شده‌اند. این تیرها تحت بارگذاری خمشی 4 نقطه‌ای قرار گرفته‌اند و در دو گروه A و B تقسیم‌بندی شده‌اند. در هر گروه تیرها دارای ابعاد سطح مقطع و طول‌های یکسان تیر و لایه FRP هستند اما ضخامت لایه CFRP در آنها متفاوت می‌باشد. در این مقاله از نرم‌افزار Abaqus برای تحلیل اجزاء محدودی استفاده شده است. مدل‌سازی صورت گرفته، با ارائه تئوری و معیارهای شکست لایه چسب و روشی برای مدل‌سازی آن، صورت گرفته و نتایج شبیه‌سازی توسطنرم‌افزار، بانتایجآزمایشگاهی صحت‌سنجی شده‌اند. نتایج آنالیز بیانگر این هستند که مدل FE، بخوبی و به‌طور قابل قبولی نتایج آزمایشگاهی بار- جابه‌جایی و کرنش­های CFRP و بارهای نهایی و حالت­های گسیختگی در تیرهای تقویت شده را پیش‌بینی نموده است که این امر صحت مدل‌سازی صورت گرفته برای لایه چسب را تأیید می‌نماید.