تحليل تنش‏هاي حرارتي ايجاد شده در روسازي بتني به كمك روش اجزاي محدود و مقايسه آن با نتايج روش‏هاي فرم بسته

هدف اصلي اين پژوهش بررسي تنش‏هاي حرارتي ايجاد شده در رويه‏هاي بتني و بدست‏آوردن درك واقع‏بينانه از توزيع تنش در اين نوع روسازي‏ها تحت تنش‏هاي حرارتي است. در اين راستا به كمك نرم‏افزار چند منظوره ANSYS.10 مدل سه بعدي از روسازي مورد نظر تهيه گرديد. به منظور اطمينان از اعتبار مدل‏سازي در نرم‏افزار مورد استفاده، يك روسازي حقيقي كه پروفيل‏هاي حرارتي درآن اندازه‏گيري شده‏ بود، مدل‏سازي و تحليل شد. سپس نتايج بدست آمده از مدل اجزاي محدود با مقادير اندازه‏گيري شده در عمل مقايسه شد. براي انجام پژوهش اصلي، تنش‏هاي حرارتي ايجاد شده در دال بتني به كمك روابط وسترگارد و روش اجزاي محدود محاسبه و مقايسه شد. به‏ طور كلي تغييرشكل‏هاي بدست‏آمده از شبيه‏سازي المان محدود كمتر از مقاديري ‏است كه در عمل برداشت شده‏است. تفاوت مذكور در مورد چند اختلاف دماي مختلف در حدود 4 تا 6% است. همچنين جهت بررسي درستي فرضيه وسترگارد مبني بر عدم تأثير ضخامت دال بر مقدار تنش‏هاي حرارتي ايجاد شده در دال بتني، مقدار تنش‏هاي حرارتي در دال‏هايي با ضخامت‏هاي مختلف نيز مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه مقدار تنش‏هاي محاسبه شده در دال بتني به كمك روش اجزاي محدود كمتر از روش وسترگارد است. اما به‏طور كلي روند نتايج حاصل از تحليل اجزاي محدود با مقادير تئوري وسترگارد داراي انطباق است. همچنين با مقايسه مقدار تنش در دال‏هايي با ضخامت‏هاي متفاوت مشخص ‏گرديد كه عليرغم اينكه طبق تئوري وسترگارد ضخامت دال در تنش‏هاي حرارتي ايجاد شده تحت اختلاف دماهاي مساوي بي تاثير است، با افزايش ضخامت دال، تنش‏هاي حرارتي تحت اختلاف دماهاي ثابت، افزايش مي‏يابد.