بررسی تاثیر توامان فشارهای هیدرو-مکانیکی در رفتار شکست بتن درزه‌دار به کمک مدلسازی عددی
کد مقاله : 1011-CMBM2022
نویسندگان
محمدداود یاوری *1، مجید نوریان بیدگلی2
1دانشجوی دانشگاه کاشان
2عضو هیئت علمی دانشگاه کاشان
چکیده مقاله
بررسی رفتار مکانیکی مواد تحت تنش‌های مختلف، در شناخت عوامل موثر بر مقاومت سازه‌های مهندسی، موضوعی بسیار مهمی است. در این خصوص، به منظور کنترل آسیب و شکست سازه‌های بتنی در اثر رشد و گسترش ترک ناشی از فشارهای برجا و سیال، نیاز به درک دقیق و بررسی تاثیر فرآیندهای توامان هیدرومکانیکی است. این تحقیق، با هدف بررسی رفتار و مکانیزم شکست بتن درزه‌دار تحت فشارهای هیدرو-مکانیکی، از روش مدلسازی عددی به کمک نرم‌افزار اجزای محدود ABAQUS استفاده شده است. برای این منظور، یک نمونه مکعبی بتن به ابعاد 15 سانتی‌متر با یک حفره مرکزی استوانه‌ای (به عنوان درزه)، در راستای نیروی محوری، به قطر 8 میلیمتر مدلسازی شده است. در ادامه مدل مذکور، تحت فشارهای مکانیکی (تک ‌محوری و سه‌ محوری) و هیدرولیکی (فشار آب درون درزه) قرار گرفته است. در این حالت، تاثیر بارهای محوری و جانبی فشاری و سیال درون درزه بر روی رفتار مکانیکی شکست و آسیب نمونه بتن درزه‌دار بررسی شده است. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که در مناطقی از نمونه با میزان تنش‌های فشاری و کششی حداکثر، آسیب و ترک‌خوردگی بیشتری ایجاد شده است. همچنین در اغلب موارد، رشد و گسترش ترک روی محور عبوری از مرکز درزه و در دو سر انتهایی آن ایجاد شده است. مقایسه نتایج مدلسازی آزمایش فشاری سه محوری نسبت به فشاری تک محوی نیز نشان می‌دهد که با وجود بالا بودن سطح تنش‌ها در بارگذاری سه محوری، اما به دلیل محدود شدن میزان کرنش‌ها به دلیل بارهای جانبی، ترک‌خوردگی و آسیب کمتر روی نمونه‌ها ایجاد شده است.
کلیدواژه ها
مدلسازی عددی، آسیب، ترک، روش اجزای محدود، ABAQUS.
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی