مدل سازی اثر خزش در ساختمان های تاریخی بنایی

مصالح بنایی از قدیمی ترین مصالح در ساخت بناست. با ظهور فولاد و بتن در قرن بیستم به عنوان مصالح کلیدی توجه کمتری به مصالح بنایی می شود. این امر موجب می¬شود که مهندسان سازه، دانش کمتری در مورد مصالح سنتی و بنایی داشته باشند. تغییر شکل زمانمند ساختمان های بنایی، یکی از جنبه های مهم رفتار مصالح است که می بایست در ارزیابی ایمنی و پایداری بناهای تاریخی لحاظ گردد. این تغییر شکل ها می تواند منجر به شکست غیر منتطره سازه شود. به دلیل مقاومت کم مصالح بنایی و وزن مردۀ زیاد بناهای تاریخی، تحت سطح باری قرار می گیرند که نسبت به مقاومت فشاری مواد شاکله در سطح بالایی قرار دارند. محققان بسیاری رفتار خزشی در بتن را مطاله کرده اند در صورتی که کمتر به رفتار بلند مدت مصالح بنایی پرداخته شده است. پس از فروریختن برج ساعت سیویک و تلاش ها برای پیدا کردن علت خرابی، توجه موسسات تحقیقاتی به مسأله خزش و رفتار زمانمند مصالح بنایی معطوف شد. پس از این واقعه، آزمایش های جامعی با تمرکز بر رفتار خزشی مصالح بنایی به جا مانده از ویرانه ها صورت گرفت. برای توصیف رفتار آنی و رفتار زمانمند مواد از مدل های رئولوژیکی استفاده می شود. مدلهای رئولوژیکی شامل فنرها و میراگرهایی هستند که می توانند رفتار زمانمند موادی همچون بتن و مصالح بنایی به عنوان مواد ویسکوالاستیک را بیان کنند. مدل های رئولوژیکی متعددی به منظور مدل سازی رفتار زمانمند این مواد ارائه شده اند. در این تحقیق با به کارگیری این مدل ها و پیاده کردن آنها در نرم افزار اجزاء محدود آباکوس به بررسی رفتار زمانمند مصالح بنایی پرداخته شد. سپس با رویکرد مدل سازی پیوسته و اعمال مدل برگرز به عنوان مدل توانمد در شبیه سازی خزش، اثرات خزش در یک منارۀ تاریخی بنایی مشاهده شد. پدیده خزش در بناهای بلند و سنگین موجب باز توزیع تنش در طول زمان شد. این بازتوزیع در نواحی بحرانی و با گذشت زمان باعث افزایش تنش و به دنبال آن شروع و گسترش خرابی ویسکوز شد.