مدلسازی عددی رفتار دیوارهای برشی بنایی با بازشو تقویت شده با الیاف cfrp تحت بار افزایشی استاتیکی

تنها عناصر ساختمانهای با مصالح بنایی، دیوارهای برشی آجری هستند که هر دو نقش باربری ثقلی و جانبی را بر عهده دارند. به همین دلیل شیوه های مختلف ترمیم و تقویت این دیوارها نظر محققین را به خود معطوف کرده است. در این تحقیق، دیوار بنایی با بازشو که در دانشگاه دلف مورد آزمایش قرار گرفت با برنامه آباکوس مدلسازی گردید. در این آزمایش، بارگذاری برشی به صورت افزایشی استاتیکی و به صورت کنترل تغییرمکان به تیر فوقانی دیوار اعمال گردید. ابعاد دیوار بنایی برابر با 990×1000 میلیمتر و ضخامت آن 100 میلیمتر و همچنین ابعاد بازشو آن برابر با 220×385 میلیمتر می با شد. بارگذاری لبه فوقانی دیوار، در دو مرحله انجام شد. در مرحله اول ابتدا بار قائم بر دیوار اعمال و سپس در حضور این بار قائم، بارگذاری جانبی به صورت جابجایی بر لبه فوقانی دیوار وارد شد. در این تحقیق، پس از اعتبارسنجی اولیه مدل عددی با استفاده از نتایج موجود آزمایشگاهی، الگوهای مختلف تقویت دیوار آجری با بازشو به صورت دو نوار قائم در دو طرف بازشو، دو نوار افقی در دو طرف بازشو ، بصورت ترکیبی (دو نوار افقی و دو نوار قائم) و نیز دو نوار قطری در دو طرف بازشو توسط نوارهای cfrp در دو وجه دیوار مورد بررسی قرار گرفت. پس از مدلسازی جهت ارزیابی رفتار دیوارهای مصالح بنایی با بازشو، پارامترهای مختلفی از قبیل نمودار بار-تغییرمکان، جذب انرژی، کانتور تغییرمکان افقی و کانتور کرنش پلاستیک، کانتور تنش فشاری اصلی بر روی دیوار و حداکثر تنش کششی بر روی ورقهای cfrp برای هر کدام از نمونه ها مد نظر قرار گرفت و نتایج حاصل از مقایسه آنها با یکدیگر بیان گردید. نتایج عددی نشان داد که اولاً، نحوه قرارگیری ورقه های cfrp بیشترین تأثیر را بر روی رفتار دیوار دارد و بهترین عملکرد دیوار در نتیجه قرارگیری قطری و ترکیبی (افقی و قائم) ورقه های cfrp بدست آمد. همچنین کمترین تأثیر مربوط به قرارگیری افقی ورقه های cfrp می باشد که کمترین تاثیر را در جلوگیری از گسترش ترک خوردگی ها داشت . ثانیاً، قرارگیری نوار قائم در اطراف بازشو باعث ایجاد حرکت گهواره ای در دیوار گردید ضمن اینکه از شروع ترک های قطری از گوشه های بازشو نیز جلوگیری نمود. ثالثاً، استفاده از الیاف cfrp با الگوی ترکیبی (افقی و قائم) و نیز افقی تنها، به ترتیب بیشترین و کمترین میزان تأثیر را در افزایش میزان حداکثر بار و جذب انرژی، نسبت به حالت بدون تقویت در مقایسه با سایر الگوهای تقویت دارا می باشند که این میزان افزایش در مورد بار بیشینه برای الگوهای ترکیبی و افقی به ترتیب برابر 61/39 و 47/12 درصد و در مورد جذب انرژی به ترتیب برابر 44/36 و 35/16 درصد می باشد.