پایان نامه پاسخ دینامیکی یک دال بتن مسلح تقویت شده با مصالح FRP تحت اثر بار انفجار به کمک روش اجزاء محدود
رشته : ارشد عمران –سازه
فرمت : word
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 :
چکییده۱
فصل اول: کلیات تحقیق
۱-۱ مقدمه۳
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 عددی۱۳
۳-۱-۱ مقدمه۱۳
۳-۱-۲ معرفی نرم افزار Abaqus
۳-۱-۳ مشخصات مصالح۱۴
۳-۱-۳-۱ رفتار بتن۱۴
۳-۱-۳-۱-۱ رفتار تک محوری بتن در فشار۱۵
۳-۱-۳-۱-۲ رفتار تک محوری بتن در کشش۱۷
۳-۱-۳-۱-۳ سخت شدگی کششی بتن۱۹
۳-۱-۴ مدلسازی فولاد۲۱
۳-۱-۴-۱ سخت شوندگی۲۱
۳-۱-۴-۲ سطح تسلیم فن میسز۲۳
۳-۱-۵ مدلسازی کامپوزیت های(FRP25
۳-۱-۵-۱ مدلسازی(FRP) در نرم افزار آباکوس۲۶
۳-۱-۶ تحلیل اجزا محدود سازه های بتنی به کمک نرم افزار Abaqus
۳-۱-۶-۱ مدل بتن ترک خورده۲۸
۳-۱-۶-۲ مدل بتن شکننده۲۸
۳-۱-۶-۳ مدل بتن آسیب دیده پلاستیک۲۹
۳-۱-۶-۳-۱ روابط تنش کرنش۳۰
۳-۱-۶-۳-۲ آسیب و کاهش سختی بتن۳۲
۳-۱-۶-۳-۳ تابع تسلیم۳۳
۳-۱-۶-۳-۴ قانون جریان۳۶
۳-۱-۶-۴ نحوه تعریف مدل ساختاری در آباکوس۳۸
۳-۱-۶-۵ مشخصات تحلیل اجزا محدود۳۹
۳-۱-۶-۵-۱ مدل سازی دال های بتن مسلح در این تحقیق۴۲
۳-۱-۶-۶ روش حل مسائل۴۶
۳-۲ بارگذاری انفجار ومشخصات مصالح تحت اثر بار انفجار۴۷
۳-۲-۱ تعریف انفجار۴۷
۳-۲-۱-۱ موج ضربه۴۹
۳-۲-۱-۲ موج فشار۵۰
۳-۲-۱-۳ انتشار موج انفجار۵۰
۳-۲-۲ سطح بار انفجار۵۱
۳-۲-۳ طبقه بندی بارهای انفجاری بر اساس مبحث ۲۱ از مقررات ملی ساختمان۵۱
۳-۲-۴ انفجار در هوا۵۳
۳-۲-۴-۱ فشار مبنای انفجار(pso53
۳-۲-۴-۲ فشار دینامیکی(qs55
۳-۲-۴-۳ بازتاب(انعکاس) موج انفجار و فشارهای ناشی از آن۵۶
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 انفجار۵۹
۳-۲-۶-۱ ضریب افزایش مقاومت (SIF61
۳-۲-۶-۲ ضریب افزایش دینامیکی (DIF61
۳-۲-۶-۳ تنش تسلیم در سازه های مقاوم در برابر انفجار۶۳
۳-۳ مدل سازی عددی و اطمینان از صحت نتایج۶۳
۳-۳-۱ نمونه اول۶۳
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 انفجار۶۶
۳-۳-۱-۲-۱ المان بتن مسلح و اطلاعات ورودی نرم افزار۶۶
۳-۳-۱-۲-۲ مشخصات مصالح۶۶
۳-۳-۱-۲-۲-۱ مشخصات مصالح بتن۶۶
۳-۳-۱-۲-۲-۲ مشخصات مصالح آرماتور فولادی۶۸
۳-۳-۱-۲-۲-۲ مشخصات مصالح ((CFRP69
۳-۳-۱-۲-۳ تاریخچه بارگذاری و شرایط مرزی۶۹
۳-۳-۱-۲-۴ شبکه بندی۷۰
۳-۳-۱-۲-۵ نتایج تحلیل۷۰
۳-۳-۲ نمونه دوم۷۴
۳-۳-۲-۱ آزمایش دال بتنی در اثر بار انفجار۷۴
۳-۳-۲-۱-۱ مشخصات هندسی و مصالح دال و شرایط مرزی۷۴
۳-۳-۲-۱-۲ شرایط مرزی۷۵
۳-۳-۲-۱-۳ بارگذاری۷۶
۳-۳-۲-۱-۴ تاریخ جابه جایی۷۶
۳-۳-۲-۲ مدل سازی دال بتنی آزمایش شده در اثر بار انفجار۷۷
۳-۳-۲-۲-۱ المان بتن مسلح و اطلاعات ورودی نرم افزار۷۷
۳-۳-۲-۲-۲ مشخصات مصالح۷۷
۳-۳-۲-۲-۲-۱ مشخصات مصالح بتن۷۷
۳-۳-۲-۲-۲-۲ مشخصات مصالح آرماتور فولادی۷۹
۳-۳-۲-۳ تاریخچه بارگذاری وشرایط مرزی۷۹
۳-۳-۲-۴ شبکه بندی۸۰
۳-۳-۲-۵ نتایج تحلیل۸۱
فصل چهارم:تجزیه و تحلیل و بیان نتایج حاصل از تحقیق
۴-۱ مقدمه۸۴
۴-۲ بررسی تاثیر لایه چینی های مختلف FRP بر عملکرد دال ها۸۵
۴-۲-۱ مقدمه۸۵
۴-۲-۲ مدل های مورد مطالعه۸۸
۴-۲-۳ نتایج دالهای با یک لایه دو طرفه۹۲
۴-۲-۴ بررسی تنش در دال با توجه به نوع لایه چینی(FRP103
۴-۳ بررسی تعداد لایه های در رفتار دال های مقاوم سازی شده۱۰۴
۴-۳-۱ مقدمه۱۰۴
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 سیستم۱۱۷
۴-۴-۱ بررسی امتداد فیبرها در لایه های سرتاسری۱۲۱
۴-۴-۲ بررسی امتداد فیبرها در آرایش بهینه ۲۰deg122
فصل پنجم:بحث و تفسیر و نتیجه گیری و جمع بندی
۵-۱ نتایج۱۲۶
۵-۲ پیشنهادات۱۲۸
منابع:
منابع فارسی۱۲۹
منابع انگلیسی۱۲۹
پیوست
چکییده انگلیسی ۱۳۱
این پروژه به عنوان کمک آموزشی و در راستای تکمیل مطالعات شما ، در وبسایت قرار گرفته است .
لطفا از این پروژه به عنوان پایان نامه و یا پروژه تخصصی استفاده ننمایید .
- فاقد لینک دانلود و فروش. این پروژه فقط جهت معرفی در سایت قرار گرفته است. [purchase_link id=”6544″ text=”اضافه‌کردن به سبدخرید” style=”button” color=”green”]
پیشنهاد:
آنالیز اندرکنش دینامیکی خاک و سازه تحت اثر بار زلزله…- برسی رفتار دیوار برشی بتن مسلح مقاومسازیشده با FRP…
- بررسی تحلیل غیرخطی و مدل سازی عددی تیر عمیق بتن مسلح…
- بررسی دوام تیرهای بتن مسلح تقویت شده با GFRP تحت…
پروژه مقایسه شاخص های خسارت در ساختمان های فولادی و…- پروژه آنالیز دینامیکی شمع با استفاده از روش المان…