بررسی تحلیلی رفتارغیرخطی قابهای بتن مسلح کامپوزیتی الیافی توانمند

جایگزینی بتن معمولی با کامپوزیتهای سیمانی الیافی توانمند (HPFRCC) میتواند موجب بهبود جدی در مقاومت کششی، خمشی، برشی، مشخصههای تغییر شکلی، شکل پذیری، توانایی جذب انرژی و طاقت گردد. خاصیت سخت شوندگی کرنش در این کامپوزیتها موجب محدود کردن ترکها و جلوگیری از عریض شدن آن میگردد. از طرف دیگر، ظرفیت کرنش بالای این مصالح، آنها را برای استفاده در مفصل پلاستیک اتصالات تیر به ستون تحت تغییر شکلهای غیر الاستیک بزرگ، ایده آل ساخته است. در این مقاله ضمن اعتبار سنجی رفتار خمشی تیرها و قابهای ساخته شده با مصالح کامپوزیت سیمانی الیافی توانمند در نرمافزار OpenSees با مطالعات آزمایشگاهی، به منظور بررسی تاثیر این کامپوزیت در پاسخ جانبی قابهای خمشی بتنی، دو قاب بتنی با تعداد طبقات سه و شش طبقه که براساس ضوابط ACI ۳۱۸ طراحی شدهاند، با استفاده از نرمافزار OpenSees و تحلیلهای استاتیکی غیرخطی و دینامیکی تاریخچه زمانی مورد ارزیابی قرار گرفتهاند. قابهای مورد مطالعه شامل بتن معمولی به طور کامل (RC)، قابهای ترکیبی ساخته شده از مصالح کامپوزیت در ناحیه اتصال (RCH۱)، قابهای ترکیبی ساخته شده از مصالح کامپوزیت در ناحیه اتصال و پای ستونهای طبقه اول (RCH۲) و قابهای ساخته شده از مصالح کامپوزیت به طور کامل (RH) میباشند. نتایج بدست آمده از تحلیل استاتیکی غیرخطی نشان میدهد که مقاومت، شکلپذیری و تغییرمکان نهایی قابهای دارای مصالح کامپوزیت، افزایش قابل ملاحظهای نسبت به قابهای بتنی معمولی داشته است. همچنین بر اساس نتایج بدست آمده از تحلیلهای تاریخچه زمانی، استفاده از مصالح کامپوزیت سبب کاهش بیشینه جابجایی بام و بیشینه دریفت طبقات و نیز افزایش بیشینه برش پایه قابها شده است.