بررسی سختی و خیز تیرهای مسلح شده با میلگرد frp به کمک آزمایش مودال و الگوریتم ژنتیک

میلگردهای پلیمری مسلح الیافی frp به دلیل دوام بالا به عنوان مسلح کننده برای سازه های در معرض خوردگی استفاده می شوند. منحنی تنش- کرنش این میلگردها تا لحظه گسیختگی خطی است که باعث کاهش شکل پذیری اعضای مسلح شده با این میلگردها شده است. تیرهای مسلح شده با میلگردهای پلیمری الیافیgfrp به دلیل مدول الاستیسیته کم این میلگردها در مقایسه با تیرهای بتن مسلح فولادی، دارای خیز و عرض ترک‎های بیشتری می‎باشند. هدف از این رساله، ارائه روابطی جدید برای ممان اینرسی موثر این تیرها بر مبنای داده‎های آزمایشگاهی و الگوریتم ژنتیک می‎باشد. همچنین در این تحقیق، اثر مدول‎الاستیسیته میلگردهای frp در روابط مقاومت پیوستگی وارد شده و با نتایج آزمایشگاهی این تحقیق و 43 نمونه تیری وصله دار مسلح شده با میلگردهای frp مختلف در سایر پژوهش ها مقایسه شده‎ است. در بخش آزمایشگاهی این تحقیق، 15 نمونه آزمایشگاهی تیری مسلح شده با میلگردهای gfrp به عرض 150، ارتفاع مقطع 200 و طول 2300 میلی متر طراحی و ساخته شده اند. این نمونه ها به دو گروه تقسیم می-شوند. در گروه اول 9 نمونه تیری بدون وصله و در گروه دوم 6 نمونه وصله دار ساخته شده اند. به کمک آزمایش استاتیکی خیز وسط دهانه، مقاومت پیوستگی و شکل‎پذیری نمونه های آزمایشگاهی مورد بررسی قرار می گیرند. در آزمایش مودال نیز مقادیر تجربی فرکانس ها و شکل های مود به منظور استفاده در تابع هدف بهینه سازی و به هنگام سازی سختی تیر خسارت خورده برداشت می شوند. در بخش تحلیلی این تحقیق، روابط ممان اینرسی موثر پیشنهادی به گونه‎ای تخمین زده می‎شوند که تفاوت بین نتایج بدست آمده از مدل‎های پیشنهادی و داده‎های آزمایشگاهی بدست آمده از این تحقیق و 55 نمونه تیری بدون وصله سایر پژوهش ها توسط الگوریتم ژنتیک کمینه شود. سپس، خیز حاصل از مدل‎های پیشنهادی با خیز تجربی و مقادیر بدست آمده از روابط آیین‎نامه‎ای و مدل‎های سایر پژوهش‎گران مقایسه می‎گردد. در تیرهای مسلح شده با میلگردهایgfrp، کاهش سختی پس از ترک خوردگی شدیدتر خواهد بود. برای ارزیابی وضعیت سازه های موجود پس از ایجاد خسارت باید مدل اجزای محدود آن ها به هنگام شود. در این تحقیق، یک روش عملی شناسایی خسارت معرفی می شود. با استفاده از الگوریتم ژنتیک توزیع سفتی خمشی تیر به گونه ای تخمین زده می شود که فرکانس ها و شکل های مود بدست آمده از مدل تحلیلی کم ترین خطا را با مقادیر آزمایشگاهی بدست آمده از آزمایش مودال داشته باشد. نتایج نشان می‎دهند که خیز بدست آمده از مدل‎های ممان اینرسی موثر پیشنهادی به نتایج آزمایشگاهی نزدیک‎ می‎باشد. نتایج مقاومت پیوستگی نیز نشان می‎دهند که رابطه اصلاح شده پیشنهادی در این تحقیق مطابقت خوبی با نتایج آزمایشگاهی دارد. بر اساس نتایج آزمایش-ها، شکل پذیری نمونه های وصله دار بیشتر از نمونه های مشابه و بدون وصله است. همچنین، با به کارگیری مقدار مناسبی آرماتور جانبی در طول وصله مود شکست پیوستگی از شکافت پوشش بتن به بیرون کشی آرماتور تبدیل خواهد شد که باعث افزایش شکل پذیری می شود. نتایج ارزیابی خسارت نیز نشان می دهند که مقادیر ممان اینرسی تخمین زده شده با وضعیت ترک خوردگی نمونه های آزمایشگاهی در همان سطح بارگذاری هم خوانی دارند.