مقاله مطالعه میانقاب ها و میکرومدل سازی دیوارهای آجری

word قابل ویرایش
11 صفحه
دسته : اطلاعیه ها
10700 تومان

*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***

مطالعه میانقاب ها و میکرومدل سازی دیوارهای آجری
چکیده
یکی از مهمترین اجزاء سازهای مقاوم در برابر نیروی جانبی زلزله ، میانقابها هستند. در حال حاضر، با توجه به پیچیدگی موضوع و نبودن روش مناسب ، از وجود میانقابها در تحلیل و طراحی سازهای صرفنظر می شود. لیکن با توجه به مفاهیم سختی و شکل پذیری ثابت می شود که وجود میانقاب سبب افزایش شتاب پاسخ و تردشکنی سازه می گردد. در مقاله حاضر یک میکرومدل جهت مدلسازی غیر خطی دیوارهای آجری پیشنهاد شدهاست . روش مورد استفاده، اجزاء محدود بوده و در انتها، روش به کمک مثال آزمایشگاهی کنترل شدهاست .
کلیدواژه ها: میانقاب، میکرومدل، اجزاء محدود، بارگذاری جانبی

١- مقدمه
اولین بار پولیاکوف [١] در سال ١٩۵۶ به مطالعه نقش سازه ای میانقاب ها پرداخت . از آن زمان افراد زیادی در این زمینه به تحقیق پرداخته و نتایجی ارائه کرده اند. این تحقیقات را می توان در چند بخش زیر طبقه بندی کرد.
١- شناخت مصالح میانقاب: پیش نیاز هر نوع مطالعه درباره قاب های مرکب ، شناسایی رفتار پیچیده مصالح میانقاب است . در این زمینه مقدم [٢] گزارش کاملی از تحقیقات افراد مختلف جمع آوری کرده است .
٢- ماکرومدلسازی: منظور از ماکرومدل سازی ، ارائه مدلی است که قابلیت بیان نقش میانقاب در کل سازه را داشته باشد. به عبارت دیگر، این نوع مدل کل جسم میانقاب را به عنوان یک جسم واحد می نگرد. صانعی نژاد [٣] در این زمینه مدل کاملی با رویکرد بادبند معادل ارائه داده است .
٣- میکرومدلسازی: این مدل علاوه بر این که توانایی بیان نقش میانقاب در کل سازه را دارد، به توزیع تنش – ها و ترک ها داخل جسم میانقاب می پردازد. چنانچه طرح بر اساس معیار خدمت پذیری صورت پذیرد استفاده از این نوع مدل اجتناب ناپذیر است . در این زمینه موارد معدودی در مدارک علمی موجود است که از آن جمله می توان به مدل مالیک [۴] اشاره کرد.
۴- همگن سازی میانقاب: میانقاب جسمی مرکب شامل بلوک (آجر) و ملات است . ایده های متفاوتی جهت جایگزین کردن ترکیب آجر و ملات با یک جسم همگن ، جهت مدل سازی ، ارائه شده است که از مهم – ترین آن ها می توان به ایده زوخینی [۵] اشاره کرد.
در این مقاله ، میکرومدل غیرخطی جهت شبیه سازی رفتار قاب مرکب ارائه شده و به کمک یک مدل آزمایشگاهی کنترل شده است .
٢- مبانی میکرومدل غیرخطی
رفتار غیرخطی میانقاب ، از بروز ترک ها و خردشدگی ها در آن ناشی می شود. به عبارت دیگر، در حین عمل بارگذاری ، سختی میانقاب بر اثر ترک و خردشدگی کاهش می یابد. در این بخش روشی که به کمک آن می توان این ترک ها و خردشدگی ها را به کمک اجزاء محدود مدل کرد ارائه شده است .
در حین بارگذاری ابتدا میانقاب سالم بوده و هیچ گونه ترک و خردشدگی در آن مشاهده نمی شود. در این مرحله میانقاب رفتار خطی دارد. در مرحله بعدی شرایط ترک یا خردشدگی فراهم شده و میانقاب ترک خورده یا خرد می شود. معیار شروع ترک و خردشدگی ، معیار خرابی ویلیام و وارنک [۶] فرض شده است . چنانچه بارگذاری بعد از ایجاد ترک و یا خردشدگی ادامه یابد، سازه رفتار غیرخطی از خود نشان می دهد که این رفتار غیر خطی با تغییر در روابط تنش -کرنش خطی اولیه مدل شده است .
در ادامه رفتار خطی میانقاب شرح داده شده است ، سپس معیار ویلیام و وارنک [۶] به اختصار بیان گردیده است و بعد از آن به توضیح رفتار غیرخطی میانقاب در حالت های مختلف پرداخته شده است .
٢-١- رفتار خطی میانقاب
روابط تنش – کرنش میانقاب در حالت خطی به کمک ماتریس [D] بیان گردیده است .

در رابطه فوق ، E، مدول یانگ و ضریب پواسون می باشد.
٢-٢- معیار خرابی ویلیام و وارنک (شرایط شاخص ترک و خردشدگی )
فرض شده است خرابی میانقاب در شرایط مختلف به کمک پارامترهای زیر مشخص شود.
جدول ١: تعاریف مختلف مقاومت نهایی

معیار خرابی ویلیام و وارنک [۶] به صورت زیر بیان می گردد.

در رابطه فوق ؛ F، تابعی از تنش های اصلی سطح خرابی و fc مقاومت فشاری تک محوری هستند.F و S، در شرایط مختلف که تنش های اصلی در کشش و فشار باشند مطابق جدول (٢) تعریف شده اند. در جدول مذکور۱rو ۱p بیانگر تنش های انحرافی حداکثر و r2 و p2 ، بیانگر تنش های انحرافی حداقل قابل تحمل در حالت های (١) و (٢) هستند. فرض شده است :

با توجه به این که رابطه (٢) باید در حالت های شکست جدول (١) ارضاء شود، مقادیر در شرایط مختلف محاسبه شده اند.
شکل (١) سطح سه بعدی شکست در مختصات تنش های اصلی نمایش داده شده است .

٢-٣- رفتار غیرخطی بعد از ترک و خردشدگی
در این مدل ، رفتار بعد از ترک با تغییر در روابط خطی اولیه تنش – کرنش منظور شده است . این تغییرات بر مبنای سه پارامتر صورت گرفته است . این پارامترها به صورت زیر تعریف شده اند.
ضریب انتقال برش برای حالتی که ترک باز باشد. این ضریب طبق تحقیقات لیاو [٧]، برابر صفر منظور شده – است .
ضریب انتقال برش برای حالتی که ترک تحت بار محوری فشاری قرارگرفته و بسته شود.
Tc: ضریب رهاسازی تنش کششی در اثر پدید آمدن ترک .
دو ضریب اخیر تابعی از نوع ملات و آجر و دقت اجرایی دیوار هستند.
چنانچه ترک عمود بر جهت محلی x رخ دهد- x و y و z مختصات محلی تنش های اصلی هستند- رابطه تنش – کرنش مطابق ماتریس زیر اصلاح می گردد.

Rt، شیب منحنی تنش – کرنش ماده تحت کشش خالص بعد از پدید آمدن ترک است . این مقدار در لحظه شروع ترک برابر می باشد که کرنش ترک خوردگی است . با ازدیاد بارگذاری بعد از ترک ، Rt کاهش یافته و نهایتا” در کرنشی معادل به صفر می رسد.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 10700 تومان در 11 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد