|
|
مهندسی عمران مدرس، جلد ۱۸، شماره ۴، صفحات ۰-۰
|
|
|
| عنوان فارسی |
راهکاری جدید برای تحلیل ارتعاشی ترک در تیرهای بتن آرمه ی مقاوم سازی شده با ورق های کامپوزیتی |
|
| چکیده فارسی مقاله |
در این مقاله با استفاده از روابط حاکم بر مکانیک شکست و اجزای محدود، ترک‌خوردگی در مود اول (بازشدگی) برای تیرهای بتن‌آرمه‌ی مقاوم‌سازی شده با ورق‌های کامپوزیتی بر‌اساس ارائه‌ی روشی جدید، تحلیل و مدل‌سازی می‌شود. در این روش، برای شبیه‌سازی ترک، روابط تعیین ضرایب شدت تنش با حضور آرماتورها و ورق تقویتی توسعه داده می‌شوند. در روش پیشنهاد شده، اجزای تیر به دو دسته، شامل اجزای بدون ترک و دارای ترک تقسیم می‌شوند. در اجزای بدون ترک، از روابط، معادلات، ماتریس سختی و جرم متعارف حاکم بر تیر با در نظر گرفتن تغییرات ممان اینرسی ناشی از حضور آرماتورها و ورق‌های تقویتی استفاده می‌گردد. در جزءمحدود دارای ترک، مشخصات ترک با استفاده از ایجاد یک نقص هندسی در مقطع تیر شبیه‌سازی می‌گردد. به‌طوری‌که کاهش سختی جزء دارای ترک به واسطه‌ی تغییر ابعاد ناپیوستگی معادل می‌گردد. در‌اینجا تغییرات سختی جزء ترک‌خورده به‌صورت تابعی از ضرایب شدت تنش اصلاح شده، محاسبه و ارائه می‌گردد. در روش حاضر، جزءمحدود دارای ترک، با تقسیم شدن به دو "ریز بخش" در دو طرف یک فنر پیچشی مدل‌سازی می‌گردد. که‌در‌آن با استفاده از اعمال معادلات پیوستگی در نقطه‌ی ترک، ماتریس‌های سختی و جرم دو ریز بخش و سپس ماتریس سختی و جرم اصلاح‌شده‌ی جزءمحدود دارای ترک استخراج می‌گردد. در ادامه این روش برای یک تحلیل ارتعاشی توسعه داده می‌شود. اثرات مکان ترک، و اثر گسترش ترک بر روی رفتار استاتیکی و ارتعاشی تیر بتن‌آرمه بررسی می‌گردد. برای اطمینان از صحت و دقت روش ارائه شده تمام تحلیل‌های انجام شده، در نرم افزار آباکوس پیاده‌سازی می‌گردد. |
|
| کلیدواژه‌های فارسی مقاله |
|
|
| عنوان انگلیسی |
A new approach for vibration analysis of crack in reinforced concrete beams with composite sheets |
|
| چکیده انگلیسی مقاله |
In this paper, cracking in the first mode (opening) is modelled for reinforced concrete beams with FRP sheets based on presenting a new method by using the principles and relations of fracture mechanics and finite element method. In this method, for modelling the relationships of determining the stress intensity factor is developed for reinforcement sheet. In the proposed method, elements of the beam are divided into two categories, including elements with and without the crack. In the elements without the crack, the relationships, equation, stiffness and mass matrices of the beam are established with considering the changes in the moment of inertia due to the reinforced FRP sheet. In the elements with the crack, a change in the cross-section of the reinforced concrete due to the crack and a discontinuity in the crack point leads to an improvement in the standard governing relationships. So that the reduction of the stiffness of the cracked element is equivalent to the change in the size of the discontinuity. Here, the variation of the stiffness of the cracked element is calculated and presented as a function of the stress intensity factor. In this approach, the simulation of the crack is done by dividing the element to two sub-elements into the two sides of the rotational spring. In which, The stiffness and mass matrices of the two sub-elements and the improved stiffness and mass matrix of the element are derived by satisfying the continuity equation at the crack point. This method is developed from a vibrating analysis. The effects of crack depth and location and the effect of crack expansion on the static and vibrational behaviour of a concrete beam are investigated. To ensure the accuracy of the proposed method, all analysis performed in Abacus software is implemented. Comparing the results of the proposed model with the results of comprehensive modelling in Abacus software is applied to verify. The comparison of the results shows that the proposed methods are suitable for the analysis of reinforced concrete structures resistant to cracking. So that it can be generalised and optimally desirable for other models. In this paper, cracking in the first mode (opening) is modelled for reinforced concrete beams with FRP sheets based on presenting a new method by using the principles and relations of fracture mechanics and finite element method. In this method, for modelling the relationships of determining the stress intensity factor is developed for reinforcement sheet. In the proposed method, elements of the beam are divided into two categories, including elements with and without the crack. In the elements without the crack, the relationships, equation, stiffness and mass matrices of the beam are established with considering the changes in the moment of inertia due to the reinforced FRP sheet. In the elements with the crack, a change in the cross-section of the reinforced concrete due to the crack and a discontinuity in the crack point leads to an improvement in the standard governing relationships. So that the reduction of the stiffness of the cracked element is equivalent to the change in the size of the discontinuity. Here, the variation of the stiffness of the cracked element is calculated and presented as a function of the stress intensity factor. In this approach, the simulation of the crack is done by dividing the element to two sub-elements into the two sides of the rotational spring. |
|
| کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله |
|
|
| نویسندگان مقاله |
مرتضی خمامی ابدی | Morteza Khomami Abadi
Civil group, Faculty of Engineering., University of Guilan, rasht, Iran
گروه عمران، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
جواد رزاقی لنگرودی | javad razzaghi
Assistant Professor, Faculty of Engineering, University of Guilan
استادیار گروه عمران دانشکده فنی دانشگاه گیلان
علی علی جانی | Ali Alijani
Assistant Professor, Department of Mechanical Engineering, Bandar Anzali Branch, Islamic Azad University, Bandar Anzali, Iran
استادیار گروه مهندسی مکانیک، واحد بندر انزلی، دانشگاه آزاد اسلامی، بندرانزلی، ایران
|
|
| نشانی اینترنتی |
http://journals.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-16-21516-1&slc_lang=fa&sid=16 |
| فایل مقاله |
فایلی برای مقاله ذخیره نشده است |
| کد مقاله (doi) |
|
| زبان مقاله منتشر شده |
fa |
| موضوعات مقاله منتشر شده |
|
| نوع مقاله منتشر شده |
|
|
|
|
برگشت به:
صفحه اول پایگاه |
نسخه مرتبط |
نشریه مرتبط |
فهرست نشریات
|