مطالعه مقایسه ای مدل های مشخصه دوره ای برای بتن

امروزه استفاده از روش شبیه سازی محاسباتی برای شناخت و پیش بینی رفتار غیرخطی سازه های بتن آرمه در حال گسترش می باشد. در روش شبیه سازی محاسباتی برای شناخت رفتار غیرخطی سازه های بتن آرمه، برخلاف روش های تجربی و آزمایشگاهی نتایج به دست آمده محدود به دامنه تغییرات عوامل موثر بر آزمایش نظیر ابعاد، اندازه نمونه های تحت آزمایش، شرایط بارگذاری و شرایط مرزی نمی باشند. اعتبار و قابلیت اعتماد نتایج به دست آمده از روش شبیه سازی محاسباتی تا حد زیادی به مدلسازی رفتار مشخصه غیر خطی اجزای بتن آرمه (بتن و میلگرد فولادی) و میزان تطابق این مدلها با شرایط واقعی بستگی دارد. در این تحقیق دقت و قابلیت اعتماد تعدادی از مهم ترین مدل های مشخصه ارائه شده برای رفتار بتن تحت اثر بار های دوره ای فشاری و کششی (دوره ای بودن بارهای وارده خود سبب بوجود آوردن پیچیدگی هایی بیشتر در رفتار اعضای بتن آرمه مانند زوال سختی عضو بتن آرمه و اثر بوشینگر در میلگردهای فولادی می شود) بررسی شده اند. این بررسی محدود به مدلهایی می شود که تحت عنوان کلی روش های بر پایه الاستیسیته دسته بندی می شوند. به این منظور ضمن مرور آزمایشات صورت گرفته بر روی نمونه های بتنی تحت اثر بار های دوره ای و همچنین مدل های مشخصه رفتار بتن تحت اثر بارهای دوره ای پیشنهاد شده توسط محققین مختلف، تعدادی از مدلها که ضمن سادگی از اهمیت بیشتری نزد محققین برخودار می باشند، به منظور شبیه سازی نتایج آزمایشگاهی مورد بحث استفاده می شوند. با مقایسه و تحلیل نتایج به دست آمده، مدل های مذکور مورد نقد و بررسی قرار گرفته اند. با توجه به میزان سادگی و قابلیت مدل های مشخصه موجود می توان از این مدلها برای شبیه سازی رفتار سازه های بتن آرمه تحت بارگذاری های دینامیکی استفاده نمود. بر این اساس مدلهایی برای بررسی رفتار بتن تحت بارگذاری های فشاری و کششی یکنواخت و دوره ای ارائه شده است و با نتایج آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفته اند همچنین قابلیت مدل مشخصه ارائه شده برای آنالیز اجزای محدود غیر خطی عضو های بتن مسلح با استفاده از نرم افزار اجزای محدود abaqus نیز مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج بیانگر آن است که مدلها علاوه بر سادگی از قابلیت اطمینان خوبی برخوردار هستند.