عنوان

بررسی رفتار قطعات بتنی با استفاده از مدل اصلاح شده بتن الیافی,‮‭Study on behavior of concrete segments by using of fiber reinforced concrete modified model‬

Number

‭۲۲۹۴۰پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

بررسی رفتار قطعات بتنی با استفاده از مدل اصلاح شده بتن الیافی

Parallel Title Proper

‮‭Study on behavior of concrete segments by using of fiber reinforced concrete modified model‬

First Statement of Responsibility

/غلامرضا باغبان گل‌پسند

Name of Publisher, Distributor, etc.

: فنی و مهندسی عمران

Date of Publication, Distribution, etc.

، ‮‭۱۳۹۹‬

Name of Manufacturer

، عباسپور

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۲۵۷‬ص‬

Text of Note

چاپی - الکترونیکی

Dissertation or thesis details and type of degree

دکتری

Discipline of degree

سازه

Date of degree

‮‭۱۳۹۹/۰۳/۲۰‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

بتن سخت شده به دلیل ترد بودن، دارای مقاومت کششی کم و قابلیت تحمل کرنش نهایی پایینی است .همچنین با توجه به ترک‌های بوجود آمده تحت اثر تنش‌ها، افت ناگهانی مقاومت و شکست ناگهانی در ناحیه پس از نقطه اوج در بتن مشاهده می‌شود .پیشرفت‌های اخیر در تکنولوژی بتن منجر به تولید و گسترش انواع بتن‌های الیافی شده است که با جبران برخی نقاط ضعف عملکردی بتن ساده، کاربرد گسترده‌ای پیدا کرده است .افزایش مقاومت پایین کششی، بهبود رفتار ترد و جلوگیری از شکست ناگهانی بتن با استفاده از قابلیت الیاف در کنار ساختار مناسب این نوع بتن، زمینه‌ی استفاده از آن را در سازه‌های با هندسه‌ی پیچیده فراهم کرده است .به منظور دست یابی به یک مصالح استاندارد با قابلیت اعتماد کافی و کاربردی نمودن آن در صنعت ساخت، بایستی با انجام آزمایشهای متعدد و مدل‌سازی های عددی لازم، مشخصات مکانیکی مورد نیاز برای آن مصالح به دست آید .در سالهای اخیر تحقیقات بسیاری برای بررسی رفتار بتن الیافی تحت تنش‌های چند محوری، و همچنین ارائه معادلات ساختاری برای بتن الیافی انجام گرفته است .بررسی رفتار بتن‌های الیافی تحت تنش چندمحوره، نیازمند انجام آزمایش‌های تک‌محوره، دومحوره و سه‌محوره بر روی نمونه‌های بتن الیافی می‌باشد .در کنار آزمایش‌های پیچیده و حساس، انجام سایر آزمایش‌ها نظیر آزمایش تعیین مقاومت کششی و آزمایش تنش-کرنش مفید به نظر می‌رسد .پیچیدگی‌های موجود در روش آزمایش چندمحوری بتن و وابستگی زیاد نتایج آزمایش‌ها به پارامترهای مختلف ضرورت استفاده از معادلات ساختاری را برای مدل‌سازی دقیق رفتار بتن مشخص می‌سازد .در دهه‌های اخیر با توسعه تئوری پلاستیسیته پیش بینی رفتار بتن پس از رسیدن به بار حداکثر امکانپذیر گردیده است .این امکان در بسیاری از نرم افزارهای اجزاء محدود غیر خطی از جمله‮‭ABAQUS‬ گنجانده شده و امکان بررسی دقیق سازه قبل و بعد از رسیدن به بار حداکثر را در اختیار کاربر قرار می‌دهد .اما خود این نرم‌افزارها هم در مدل‌های رفتاری دارای محدودیت‌هایی می‌باشند و علی الخصوص در مورد بتن الیافی، مدلی که منطبق بر نتایج تجربی باشد در نرم‌افزار گنجانده نشده است .همچنین در این‌نرم‌افزار مدل پیشرفته پنج پارامتری ویلیام-وارنکه برای بتن پیش بینی نشده که این امر یکی از نقاط ضعف نرم افزار ‮‭ABAQUS‬می‌باشد .ولی امکانی که این نرم‌افزار در اختیار کاربر قرار می‌دهد استفاده از امکان تعریف مواد با کاربری مشخص ‮‭(UMAT)‬ می‌باشد .در این مطالعه برای بررسی عددی بتن‌های الیافی یک مدل ساختاری ‮‭(Constitutive Model)‬بر اساس پلاستیسیته غیر همبسته‮‭Associated flow rule) - (Non‬برای مشخص کردن رفتار تنش‌کرنش بتن تحت بارگذاری چندمحوری مورد مطالعه قرار گرفت .در این مدل ساختاری از معیار تسلیم پنج پارامتری ویلیام-وارنکه‮‭W) - (W‬اصلاح شده برای بتن الیافی همراه با تابع پتانسیل پلاستیک گراسل استفاده شد .برای تعیین پارامترهای مدل پنج پارامتری بتن نیاز به آزمایش چندمحوری وجود دارد .برای تعیین این پارامترها آزمایش سه‌محوری‮‭(Triaxial test)‬ روی نمونه‌های بتن الیافی انجام گرفته و با تعیین این پارامترها سطح تسلیم ویلیام-وارنکه بتن الیافی برای مدل ساختاری فراهم آمد .پس از تعیین معادلات ساختاری بتن الیافی، با استفاده از امکان تعریف مواد با کاربری مشخص ‮‭(UMAT)‬در نرم‌افزار ‮‭ABAQUS‬ ،نحوه استفاده از معادلات ساختاری بر اساس پلاستیسیته غیر همبسته به نرم‌افزار تعریف شد .مقایسه نتایج به‌دست آمده از مدل‌سازی عددی به صورت منحنی تنش-کرنش و مقاومت حداکثر نمونه‌ها با نتایج آزمایشگاهی انطباق قابل قبولی را نشان می‌دهد بنابراین مدل پلاستیسیته غیر همبسته با تابع پتانسیل پلاستیک گراسل، تابع تسلیم‮‭W‬ - ‮‭W‬و توابع سخت‌شدگی و نرم‌شدگی ایزوتروپیک معرفی شده، پیش بینی قابل قبولی از رفتار بتن الیافی دارد و می‌تواند برای تعیین رفتار آن در سایر کاربردهای عملی استفاده شود .در ادامه برای بررسی رفتار نمونه‌های بتن با الیاف فولادی بازیافتی، با ساخت مدل‌هایی در آزمایشگاه، تغییر شکلها، تنش‌ها و کرنش‌ها تحت تنش‌های چندمحوری، برآورد شده و رفتار نمونه‌ها مورد مطالعه قرار گرفت .برای بررسی رفتار نمونه‌های بتن الیافی تحت بارگذاری فشاری تک‌محوری چرخه‌ای، تنش‌های دومحوری و همچنین تنش‌های سه‌محوری با زاویه بار مختلف و روی نصف‌النهار کششی ، از نمونه‌های مکعبی استفاده شد .با بررسی نمودار پوش منحنی چرخه ای مشاهده شد الیاف تاثیر قابل توجهی در در ناحیه قبل از نقطه اوج نداشته و تقریبا نمودارها بر هم منطبق می باشند ولی در ناحیه پس از نقطه اوج وجود الیاف باعث کاهش شیب منحنی تنش‌کرنش و به عبارت دیگر موجب شکل پذیری نمونه ها می گردد .همچنین در آزمون دو محوری ملاحظه گردید در اثر افزایش الیاف به نمونه ها محصور شدگی غیر فعال در جهت عمودی در نمونه ها بوجود آمده و مقاومت دو محوری و کرنش حداکثر نمونه ها افزایش می یابد .با توجه به تاثیر متفاوت الیاف بر روی نصف‌النهار فشاری و کششی، با افزایش الیاف نمودار پوش گسیختگی دو محوری از حالت دایره ای به حالت کشیده تبدیل می گردد .با توجه به نتایج آزمون سه‌محوری واقعی مشاهده شد که تاثیر الیاف بر مقاومت نمونه‌ها تحت تنش سه‌محوری واقعی با زاویه بار رابطه معکوس دارد .به عبارت دیگر هر مقدار زاویه بار کاهش پیدا می‌کند، تاثیر الیاف بر مقاومت افزایش پیدا می‌کند

Text of Note

triaxial stress was inversely related to the load angle. In other words, as the load angle decreases, the effect of the fibers on the resistance increases -triaxial test, it was observed that the effect of fibers on the strength of specimens under true-axial strength and maximum strain of the specimens increased. Due to the different effect of the fibers on compression and tensile strength, with increasing the fibers, the biaxial strength envelope is converted from circular to elongate. Based on the results of true-strain curve. In other words, they caused the flexibility of the specimens. Also in biaxial test, It was observed that as the fibers increased in the specimens, caused the passive confinement and the bi-peak area, the fibers reduced the slope of the stress-peak area, and the curve were nearly identical, but in the post-strain curve, the fibers had no significant effect on the pre-axial stresses were estimated, and the behavior of the specimens was studied. For investigating the behavior of FRC specimens under cyclic uniaxial compressive loading, biaxial stresses as well as triaxial stresses with different load angles and on tensile meridian, cubic specimens were used. By examining the envelope of cyclic stress-W yield criterion, and isotropic hardening and softening functions, and it can acceptably predict FRC behavior, therefore, it can be used to determine its behavior in other practical applications. Afterwards, to investigate the behavior of FRC specimens with recycled steel fibers, by constructing some specimens in the laboratory, deformation, stresses and strains under multi-associated plasticity model has been introduced with Grassl plastic potential function, W-strain curve and maximum strength of the specimens indicates an acceptable agreement with the experimental results. Therefore, the non-W yield surface was provided for the constitutive model. After determining the constitutive equations of FRCs, through defining the materials with definite utility (UMAT) in ABAQUS software, it was defined how to use constitutive equations based on software non associated plasticity. Comparing the results obtained from numerical modeling as stress-axial testing is needed. To determine these parameters, a triaxial test was performed on the FRC specimens, and by determining these parameters, the W-W model, multi-parameter yield criterion for FRCs along with Grassl plastic potential function was used. For determining the parameters of the W-W) five-Warnke (W-axial loading. In this constitutive model, the modified Willam-strain behavior of concrete under multi-associated flow rule was investigated for numerical study of FRCs to determine the stress-Warnke model for concrete has not been appended, and this is one of the weaknesses of ABAQUS software. But this software allows the user to utilize the possibility of defining the materials with definite utility (UMAT). In this study, a constitutive model based on non-parameter Willim-axial concrete test method and the high dependence of the test results on various parameters indicate the necessity of using constitutive equations for accurately modeling the concrete behavior. In recent decades, with the development of plasticity theory, it has been possible to predict concrete behavior after reaching maximum load. This feature has been included in a lot of nonlinear finite element software including ABAQUS and allows the user to examine the structure precisely before and after it reaches its maximum load. But the software has some limitations in conducting material models, and especially in the case of FRCs, a model that is consistent with empirical results has not been included in the software. Also in this software, the advanced five-strain testing seem to be useful. The complexities existing in the multi-axial stress, we need to perform uniaxial, biaxial and triaxial tests on FRC specimens. In addition to complex and subtle tests, other tests such as tensile strength testing and stress-axial stresses, as well as to provide constitutive equations for FRCs. In order to study the behavior of FRCs under multi-peak region of concrete. Recent advances in concrete technology have led to the production and development of various kinds of fiber concretes that have been widely used because of compensating some of the functional weaknesses of plain concrete. Increasing low tensile strength, improving brittle behavior, and preventing sudden fracture of the concrete by the use of fibers along with the proper structure of this type of concrete have provided the basis for its use in structures with complex geometries. In order to obtain a standard material with sufficient reliability and applicability in the construction industry, the mechanical properties required for that material should be assessed through numerous experiments and required numerical models. In recent years, numerous studies have been done to examine the behavior of fiber reinforced concrete (FRC) under multi-Due to its crispness, hardened concrete has low tensile strength and low ultimate strain tolerance. Also, due to the cracks made by stresses, sudden strength loss and sudden failure in the area are observed in the post

Parallel Title

‮‭Study on behavior of concrete segments by using of fiber reinforced concrete modified model‬

باغبان گل‌پسند، غلامرضا

Baghban Golpasand, Gholamreza

فرزام، مسعود، استاد راهنما

سلیمانی شیشوان، سیامک، استاد مشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی