بررسی عملکرد لرزه ای ستون های بتن آرمه پایه های پل مسلح با میلگردهایfrp

در سالهای اخیر، رفتار اعضای بتنی مسلح به میلگردهای frp در کانون توجه پژوهش گران بوده است. وزن سبک، مقاومت در برابر خوردگی، خنثی بودن در میدان مغناطیسی و نارسانای الکتریکی از جمله ویژگی های میلگردهای frp است که در مکانهای خاص موجب اهمیت کاربرد آن به جای فولاد می شود. امروزه چند آیین نامه و راهنمای طراحی در مورد طراحی سازه های بتنی مسلح به میلگردهای frp موجود است. با این وجود کارهای تحقیقاتی محدودی در زمینه رفتار ستون های بتنی مسلح به میلگردهای frp انجام گرفته است. در این تحقیق تلاش شده است که عملکرد خمشی اعضای فشاری ستون بتنی مسلح با میلگردهای frp شیشه ای و کربنی مورد بررسی قرار گیرد. هجده نمونه ستون دایروی rc با جنس آرماتور طولی و عرضی و فواصل خاموت مختلف در نرم افزار اجزا محدود opensees مدل سازی شده اند. همه نمونه ها به منظور مقایسه و ارزیابی عملکرد مصالح آرماتور، در مشخصات دیگر (شکل هندسی و ابعاد ستون، تعداد و قطر آرماتور طولی و عرضی، مقاومت فشاری بتن و ...) یکسان فرض شده اند. طراحی ستون ها براساس آیین نامه های csa/can s806-12 و aci 318-11 انجام گرفته است. این نمونه ها تحت بارگذاری چرخه ای قرار گرفته و به منظور بررسی عملکرد خمشی ستون ها تحلیل گردیده اند. نمونه ها در سه دسته تقسیم شده اند. گروه اول شامل ستون های بتنی مسلح به آرماتور طولی فولاد و خاموت های حلقوی فولاد یا cfrp و یا gfrp و با فاصله های مختلف خاموت است. تفاوت گروه دوم و سوم در جنس آرماتور طولی بوده که به ترتیب gfrp و cfrp است و تنوع جنس خاموت و فواصل آن همچون گروه اول است. براساس یافته های پژوهش، عملکرد مدل های مسلح به آرماتور طولی cfrp در جذب انرژی بهتر از مدل های مسلح به gfrp بوده، ولی همچنان به طور چشم گیری کم تر از جذب انرژی مدل های مسلح به آرماتور طولی فولاد هستند. در ادامه پژوهش، به منظور بررسی شکل پذیری ستون، سه نمونه جدید مدل سازی شده است. با توجه به نتایج قبلی و همچنین توصیه aci 440.1r-06 ، آرماتور طولی فولاد انتخاب شد. همه مشخصات سه نمونه یکسان بوده و تنها جنس آرماتور عرضی متفاوت است. هر سه نمونه تحت بارگذاری چرخه ای قرار گرفته و تحلیل شده اند. نتایج نشان می دهد که مدل ستون دایروی rc با خاموت حلقوی cfrp بیش ترین شکل پذیری را داشته و مدل مسلح به خاموت حلقوی فولاد نسبت به دو مدل دیگر مسلح به خاموت حلقوی gfrp و cfrp به ترتیب 20% و 31% کم تر شکل پذیر است.