ارائه روشی تحلیلی از ترکیب المان قابی بتن مسلح فیبری شبهتیموشنکو و تئوری میدان فشاری

ارزیابی دقیق رفتار یک سازه با روش تحلیلی، بایستی توانایی تخمین مناسبی از سختی اولیه سازه، بیشینه ظرفیت و شکل پذیری های محلی و کلی را داشته باشد. در این پژوهش به منظور شبیه سازی رفتار غیرخطی سازه های بتنی مسلح تحت بارگذاری یکنواخت، یک المان تیرستونی فیبری با روش کنترل جابجایی مبتنی بر روش طول قوس خطی شده توسعه داده شده است. فرمول بندی این المان بر مبنای ترکیب تیوری تیر اویلر- برنولی و تیموشنکو به همراه اثرات اندرکنشی محوری، خمشی و برشی در دامنه هر المان پیاده سازی شده است. در جریان حل غیرخطی، سطح مقطع هر المان در نقاط گوسی، با مجموعه فیبرهای گسسته با رفتار تک محوری معادل می شود. همچنین به منظور درنظرگرفتن تغییرشکل برشی المان، رویکرد ترک پخشی چهارجهته و تیوری میدان فشاری اصلاح شده (MCFT) در قالب تحلیل غیرخطی برشی به روش الگوریتم کنترل تغییرمکان مستقیم در زیربرنامه اصلی مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش مبنای فرمول بندی عددی پیکربندی مرجع، پیکربندی گام قبل و پیکربندی تغییرشکل نیافته اولیه به صورت همزمان در نظر گرفته شده است و رویکرد تحلیلی الگوریتم، توانایی تغییر فرمولاسیون لاگرانژی به روز شده به لاگرانژی کل منطبق با الگوریتم حاکم بر مساله را نیز دارد. المان فیبری توسعه داده شده توسط آزمایش های تجربی متعددی مورد اعتبارسنجی شده و ارزیابی روش تحلیلی ارایه شده مورد آزمون قرار گرفته است. روش ارایه شده با فرضیات صورت گرفته، در سازه های با مودهای ترکیبی حاکم خمشی- برشی تقریب نسبتا مناسب و روند همگرایی قابل قبول با سرعت پردازش تحلیلی بالا را در مسایل را نتیجه می دهد.