محاسبه طول مفصل پلاستیک و تأثیر الیاف پلیمری در اتصالات سازه های بتن مسلح با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی

در یک ساختمان بتن مسلح، اتصالات یکی از بحرانی ترین نواحی می باشند که شناخت و تحلیل درست این المان ها بسیار با اهمیت است. طراحی اتصالات بتن مسلح به عنوان یک موضوع سخت و پیچیده برای مهندسین سازه تلقی می شود و طراحی با دقت و صحیح اتصالات در قاب های بتن مسلح به منظور حفظ ایمنی سازه الزامی است. به دلیل پیچیدگی رفتار اتصالات بتن مسلح، ارائه یک مدل المان محدود برای تحلیل غیرخطی این اتصالات بسیار با اهمیت است. این مدل محققین را قادر به تشخیص رفتار هر اتصال بتن مسلح با ابعاد و اشکال مختلف در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی می سازد. از طرفی به دلیل اینکه تحقیقات آزمایشگاهی همواره با مشکلاتی از قبیل محدودیت ابعاد، هزینه و جنبه های عملی کار، همراه هستند، می توان با مدل سازی این اتصالات در نرم افزارهای المان محدود، فارغ از مشکلات موجود در آزمایشگاه، در وقت و هزینه نیز صرفه جویی کرد. همچنین کامپوزیت های frp در حدود 50 سال در مهندسی سازه در زمینه های ساخت، مقاوم سازی، تقویت، ترمیم و بهسازی سازه های موجود مورد استفاده قرار گرفته اند. کامپوزیت های frp امروزه به علت مقاومت بالاتر، قدرت مقابله با خوردگی بیشتر و راحتی حمل و نصبشان به عنوان جایگزین مناسبی برای فولاد مطرح گردیده اند. بسیاری از کامپوزیت ها دارای مقاومت بسیار بالا در برابر خستگی هستد. در این پایان نامه سعی بر آن شده است که با مدل سازی رفتار اتصالات بتن مسلح، ابتدا طول مفصل پلاستیک این عضو مهم سازه ای بررسی شود، سپس مقاوم سازی این اعضا با استفاده از الیاف پلیمری مد نظر قرار گیرد. به منظور مدل سازی اتصالات از نرم افزار المان محدود abaqus و برای به دست آوردن یک رابطه تقریبی طول مفصل پلاستیک از شبکه های عصبی مصنوعی و نرم افزار matlab استفاده شده است. در پایان این تحقیق یک رابطه کاربردی وابسته به 9 خصوصیات رفتاری بتن و فولاد مورد استفاده به عنوان آرماتورهای طولی و عرضی برای تخمین طول مفصل پلاستیک در یک اتصال بتن مسلح با استفاده از روش شبکه عصبی مصنوعی استخراج شده است و همچنین افزایش مقاومت و طول مفصل پلاستیک یک اتصال با استفاده از الیاف پلیمری، مورد بررسی قرار گرفته است.