پایان نامه پاسخ دینامیکی یک دال بتن مسلح تقویت شده با مصالح FRP تحت اثر بار انفجار به کمک روش اجزاء
فرمت فایل دانلودی: .docxفرمت فایل اصلی: doc
تعداد صفحات: 156
پایان نامه پاسخ دینامیکی یک دال بتن مسلح تقویت شده با مصالح FRP تحت اثر بار انفجار به کمک روش اجزاء محدود
نوع فایل: Word و قابل ویرایش
تعداد صفحات : 156 صفحه
چکیده
مقاوم سازی ساختمانهای دولتی مهم، تأسیسات زیربنایی و شریان های حیاتی با توجه به افزایش حملات تروریستی در سراسر دنیا و امکان بمب گذاری در نزدیکی ساختمان ها و اماکن شهری، از مهمترین بحث های پیش رو در علم مهندسی عمران خصوصاً در کشور ما می باشد. یکی از پرکاربردترین مصالح جهت تقویت سازه ها استفاده الیاف های پلیمری کربنی معروف به(FRP) می باشد.
در این پایان نامه روشهای مختلف مقاوم سازی دالهای بتن مسلح در برابر بارگذاری انفجار بررسی شده است. در این راستا با هدف دستیابی به یک هندسه مناسب و بهینه از مصالح(FRP) جهت ارتقای عملکرد دالهای بتن مسلح در برابر بارهای ضربه ای، راهکارهایی ساده و در عین حال موثر برای نصب و اجرای لایه های مختلف کامپوزیت(FRP) ارائه شده است. با انجام مجموعه ای از مطالعات پارامتریک با ایجاد بیش از ۱۰۰ مدل اجزا محدود به کمک نرم افزار آباکوس (ورژن ۶٫۱۰٫۱) و با در نظرگرفتن پارامترهای مختلف مانند آرایش گوناگون ورقه های(FRP) ، تعداد لایه ها، امتداد فیبر ها در یک لایه و نیز بهره گیری از محدوده وسیعی از دال ها با ابعاد گوناگون رفتار این اعضا مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که نحوه آرایش لایه های(FRP) تاثیر زیادی بر عملکرد دالها تحت بار انفجاری دارد. با بررسی هندسه های گوناگونی از لایه چینی(FRP) جهت مقاومسازی معلوم شد بهترین عملکرد مربوط به استفاده از لایه چینی با زاویه ۲۰ درجه نسبت به محور طولی دال می باشد. همچنین لایه چینی بصورت طولی و عرضی یعنی زاویه ۰ و ۹۰ درجه نیز نتایج مناسبی را در پی خواهد داشت. تحلیل ها نشان داد با افزایش تعداد لایه از ۱ به ۲ و از ۲ به ۳ لایه به ترتیب تا ۵۰% و ۲۳% کاهش تغییرمکان را شاهد هستیم. اما پس از ۳ لایه، افزایش تعداد لایه ها کارایی چندانی ندارد. همچنین امتداد فیبرها در نوار(FRP) تاثیر زیادی روی پاسخ دال ها دارد. بهتر است امتداد فیبرها در راستای باربری دال باشد.
کلمات کلیدی: : مقاوم سازی،دال بتن مسلح، بار انفجار،کامپوزیت(FRP)،تغییرمکان حداکثر
فهرست مطالب
چکییده..۱
فصل اول: کلیات تحقیق
۱-۱ مقدمه 3
۱-۲ سازه های مقاوم در برابر انفجار ۴
۱-۳ مقاوم سازی با استفاده از الیاف مسلح پلیمری(FRP) ..6
فصل دوم: مروری بر تحقیقات انجام شده
۲-۱ خلاصه ای از تحقیقات پیشین۸
فصل سوم:روش اجرای تحقیق
۳-۱ مبانی مدل سازی عددی.۱۳
۳-۱-۱ مقدمه.۱۳
۳-۱-۲ معرفی نرم افزار Abaqus..13
۳-۱-۳ مشخصات مصالح۱۴
۳-۱-۳-۱ رفتار بتن.۱۴
۳-۱-۳-۱-۱ رفتار تک محوری بتن در فشار..۱۵
۳-۱-۳-۱-۲ رفتار تک محوری بتن در کشش..۱۷
۳-۱-۳-۱-۳ سخت شدگی کششی بتن.۱۹
۳-۱-۴ مدلسازی فولاد.۲۱
۳-۱-۴-۱ سخت شوندگی۲۱
۳-۱-۴-۲ سطح تسلیم فن میسز۲۳
۳-۱-۵ مدلسازی کامپوزیت های(FRP).25
۳-۱-۵-۱ مدلسازی(FRP) در نرم افزار آباکوس۲۶
۳-۱-۶ تحلیل اجزا محدود سازه های بتنی به کمک نرم افزار Abaqus.27
۳-۱-۶-۱ مدل بتن ترک خورده۲۸
۳-۱-۶-۲ مدل بتن شکننده.۲۸
۳-۱-۶-۳ مدل بتن آسیب دیده پلاستیک.۲۹
۳-۱-۶-۳-۱ روابط تنش کرنش۳۰
۳-۱-۶-۳-۲ آسیب و کاهش سختی بتن..۳۲
۳-۱-۶-۳-۳ تابع تسلیم۳۳
۳-۱-۶-۳-۴ قانون جریان..۳۶
۳-۱-۶-۴ نحوه تعریف مدل ساختاری در آباکوس..۳۸
۳-۱-۶-۵ مشخصات تحلیل اجزا محدود.۳۹
۳-۱-۶-۵-۱ مدل سازی دال های بتن مسلح در این تحقیق۴۲
۳-۱-۶-۶ روش حل مسائل.۴۶
۳-۲ بارگذاری انفجار ومشخصات مصالح تحت اثر بار انفجار.۴۷
۳-۲-۱ تعریف انفجار..۴۷
۳-۲-۱-۱ موج ضربه.۴۹
۳-۲-۱-۲ موج فشار۵۰
۳-۲-۱-۳ انتشار موج انفجار۵۰
۳-۲-۲ سطح بار انفجار..۵۱
۳-۲-۳ طبقه بندی بارهای انفجاری بر اساس مبحث ۲۱ از مقررات ملی ساختمان.۵۱
۳-۲-۴ انفجار در هوا..۵۳
۳-۲-۴-۱ فشار مبنای انفجار(pso)..53
۳-۲-۴-۲ فشار دینامیکی(qs).55
۳-۲-۴-۳ بازتاب(انعکاس) موج انفجار و فشارهای ناشی از آن..۵۶
۳-۲-۴-۴ پارامترهای مهم موج انفجار در هوا۵۶
۳-۲-۵ سازه های بتن آرمه مناسب در برابر انفجار۵۸
۳-۲-۶ مقاومت دینامیکی بتن مسلح تحت اثر انفجار..۵۹
۳-۲-۶-۱ ضریب افزایش مقاومت (SIF)61
۳-۲-۶-۲ ضریب افزایش دینامیکی (DIF).61
۳-۲-۶-۳ تنش تسلیم در سازه های مقاوم در برابر انفجار.۶۳
۳-۳ مدل سازی عددی و اطمینان از صحت نتایج..۶۳
۳-۳-۱ نمونه اول..۶۳
۳-۳-۱-۱ آزمایش دال بتنی در اثر بار انفجار۶۴
۳-۳-۱-۱-۱ مشخصات هندسی و مصالح دال و شرایط مرزی۶۴
۳-۳-۱-۱-۲بارگذاری ۶۵
۳-۳-۱-۲ مدل سازی دال بتنی آزمایش شده در اثر بار انفجار..۶۶
۳-۳-۱-۲-۱ المان بتن مسلح و اطلاعات ورودی نرم افزار.۶۶
۳-۳-۱-۲-۲ مشخصات مصالح..۶۶
۳-۳-۱-۲-۲-۱ مشخصات مصالح بتن.۶۶
۳-۳-۱-۲-۲-۲ مشخصات مصالح آرماتور فولادی.۶۸
۳-۳-۱-۲-۲-۲ مشخصات مصالح ((CFRP.69
۳-۳-۱-۲-۳ تاریخچه بارگذاری و شرایط مرزی.۶۹
۳-۳-۱-۲-۴ شبکه بندی..۷۰
۳-۳-۱-۲-۵ نتایج تحلیل.۷۰
۳-۳-۲ نمونه دوم..۷۴
۳-۳-۲-۱ آزمایش دال بتنی در اثر بار انفجار.۷۴
۳-۳-۲-۱-۱ مشخصات هندسی و مصالح دال و شرایط مرزی..۷۴
۳-۳-۲-۱-۲ شرایط مرزی.۷۵
۳-۳-۲-۱-۳ بارگذاری..۷۶
۳-۳-۲-۱-۴ تاریخ جابه جایی.۷۶
۳-۳-۲-۲ مدل سازی دال بتنی آزمایش شده در اثر بار انفجار.۷۷
۳-۳-۲-۲-۱ المان بتن مسلح و اطلاعات ورودی نرم افزار.۷۷
۳-۳-۲-۲-۲ مشخصات مصالح۷۷
۳-۳-۲-۲-۲-۱ مشخصات مصالح بتن.۷۷
۳-۳-۲-۲-۲-۲ مشخصات مصالح آرماتور فولادی..۷۹
۳-۳-۲-۳ تاریخچه بارگذاری وشرایط مرزی..۷۹
۳-۳-۲-۴ شبکه بندی..۸۰
۳-۳-۲-۵ نتایج تحلیل..۸۱
فصل چهارم:تجزیه و تحلیل و بیان نتایج حاصل از تحقیق
۴-۱ مقدمه.۸۴
۴-۲ بررسی تاثیر لایه چینی های مختلف FRP بر عملکرد دال ها..۸۵
۴-۲-۱ مقدمه.۸۵
۴-۲-۲ مدل های مورد مطالعه۸۸
۴-۲-۳ نتایج دالهای با یک لایه دو طرفه..۹۲
۴-۲-۴ بررسی تنش در دال با توجه به نوع لایه چینی(FRP).103
۴-۳ بررسی تعداد لایه های در رفتار دال های مقاوم سازی شده.۱۰۴
۴-۳-۱ مقدمه.۱۰۴
۴-۳-۲ بررسی دالهای با دو لایه۱۰۵
۴-۳-۳ بررسی نتایج مربوط به دال های با تعداد لایه های مختلف و بحث روی نتایج۱۱۲
۴-۴ بررسی امتداد فیبرها در میزان باربری سیستم.۱۱۷
۴-۴-۱ بررسی امتداد فیبرها در لایه های سرتاسری..۱۲۱
۴-۴-۲ بررسی امتداد فیبرها در آرایش بهینه ۲۰deg..122
فصل پنجم:بحث و تفسیر و نتیجه گیری و جمع بندی
۵-۱ نتایج۱۲۶
۵-۲ پیشنهادات۱۲۸
منابع:
منابع فارسی۱۲۹
منابع انگلیسی.۱۲۹
پیوست
چکییده انگلیسی .۱۳۱
پرداخت با کلیه کارتهای عضو شتاب امکان پذیر است.
