تقاضاي كرنشي در اعضاي مرزي ديوارهاي برشي بتني با ميلگردهاي تركيبي فولادي - كامپوزيتي

تحقيق حاضر به بررسي تقاضاي كرنشي در عناصر مرزي ديوارهاي برشي بتني با ميلگردهاي فولادي - كامپوزيتي مي‌پردازد. استفاده همزمان از فولاد و كامپوزيت مي‌تواند منجر به كاهش تقاضاي كرنشي و تغيير در توزيع آن تحت بارگذاري جانبي شود. در اين راستا، ابتدا مدل المان محدود براي يك نمونه آزمايشگاهي با مقياس كامل در نرم‌افزار VecTor-2.0 ارائه شده و صحت‌سنجي شده است. سپس مطالعات پارامتريك براي مقادير مختلف نسبت تركيب فولاد و كامپوزيت انجام شده و پاسخ چرخه‌اي، نيروي حداكثر، سختي سكانتي، انرژي تك‌چرخه، شاخص بازيابي تغييرمكان و توزيع كرنش ميلگرد استخراج شده است. به اين منظور از پارامتر نسبت تركيب استفاده شده كه به صورت نسبت مساحت ميلگردهاي كامپوزيتي به مساحت كل ميلگردها تعريف شده است. نتايج نشان دادند كه تركيب ميلگردهاي فولادي و كامپوزيتي باعث كاهش تغييرشكل پسماند، حفظ مقاومت پس از تسليم عضو و افزايش سختي سكانتي در تغييرمكان‌هاي جانبي نسبي بيشتر از 1.9 درصد مي‌شود. همچنين تركيب فولاد و كامپوزيت منجر به رفتار مركزگرايي ديوار شده و عضو قابليت بازيابي تغييرمكان را بعد از قطع نيرو دارد. تركيب مصالح با نسبت تركيب بيشتر از 0.2 منجر به تأمين مقاومت و حفظ پايداري ديوار مي‌شود. در مقابل افزايش نسبت تركيب از حد 0.3 صرفاً مقاومت عضو را افزايش داده و تغيير چنداني در مقدار تغييرمكان پسماند ندارد. براي ديوارهاي با نسبت تركيب كمتر از 0.3، منحني‌هاي چرخه‌اي كرنش - تغييرمكان نامتقارن بوده ولي با افزايش نسبت تركيب، رفتار متقارن شده و حداكثر كرنش فولاد به ازاي تغييرمكان برابر نصف مي‌شود. ناحيه مؤثر كرنشي فولاد در مدل پايه برابر با نصف طول ديوار برشي بوده ولي با افزودن ميلگردهاي كامپوزيتي اين ناحيه تا حد 80 درصد طول ديوار افزايش مي‌يابد كه نشانگر توزيع تسليم‌شدگي فولاد در ناحيه وسيعتري از عضو به شرط تركيب با كامپوزيت است.