تحلیل غیر خطی تیرهای بتنی پیش تنیده با ورق GFRP به روش اجزای محدود

در این مقاله یک روش عددی برای تحلیل کامل تیرهای خمشی بتنی پیش تنیده، تقویت شده با ورق های پلیمر مسلح شده با الیاف شیشه با تمرکز بر رفتار شکل پذیری و مقاومت خمشی معرفی می گردد. پیش تنیده نمودن سازه های بتنی باعث افزایش ظرفیت خمشی این گونه سازه ها شده و باعث افزایش مقاومت سازه ها و افزایش طول دهانه و کاهش تغییر مکان تیرها می شود. که هم از لحاظ کارامدی و هم از لحاظ سازه ای مقرون به صرفه است. بررسی شکل پذیری این سازه ها که امروزه بسیار مورد استفاده قرار می گیرند، از اهمیت بالایی برخوردار است چرا که بیانگر توان سازه در تغییر شکل غیر ارتجاعی قبل از تخریب اعضا می باشد. در تحقیق حاضر سعی بر آن است که تاثیر استفاده از ورق GFRP پیش تنیده بر شکل پذیری و تغییر شکل، در رفتار تیرهای مقاوم سازی شده به این روش بررسی شود. بدین منظور با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود ANSYS ابتدا به مدل سازی چندین نمونه تیر با شرایط مختلف پرداخته شد. پس از مقایسه ی نتایج تحلیل عددی تیر بتنی با ورق GFRP با نتایج تحلیل عددی دو نوع تیر بتنی پیش تنیده با مفتول و اثبات کارایی مدل ارایه شده، به بررسی شاخص شکل پذیری انرژی و جابجایی، تغییر شکل نهایی، مقاومت و مقدار جابجایی تیرهای بتنی پرداخته شده است. برای این منظور سه عدد تیر با ابعاد ×160mm 280mm× 3600mm مورد مدل سازی قرار گرفتند. به طور خلاصه نتایج این تحقیق حاکی از آن است که استفاده از ورق GFRP پیش تنیده باعث می شود مقدار جابجایی تیر بر اثر نیرو دارای کمترین مقدار و لذا لایه GFRP موجب افزایش 10 در صدی و 4/10 در صدی بر سختی خمشی و شکل پذیری خواهد شد.