بررسی تحلیلی رفتارغیرخطی قاب های بتن مسلح کامپوزیتی الیافی توانمند

جایگزینی بتن معمولی با کامپوزیت های سیمانی الیافی توانمند (HPFRCC) می تواند موجب بهبود جدی در مقاومت کششی، خمشی، برشی، مشخصه های تغییر شکلی، شکل پذیری، توانایی جذب انرژی و طاقت گردد. خاصیت سخت شوندگی کرنش در این کامپوزیت ها موجب محدود کردن ترک ها و جلوگیری از عریض شدن آن می گردد. از طرف دیگر، ظرفیت کرنش بالای این مصالح، آنها را برای استفاده در مفصل پلاستیک اتصالات تیر به ستون تحت تغییر شکل های غیر الاستیک بزرگ، ایده آل ساخته است. در این مقاله ضمن اعتبار سنجی رفتار خمشی تیرها و قاب های ساخته شده با مصالح کامپوزیت سیمانی الیافی توانمند در نرم افزار OpenSees با مطالعات آزمایشگاهی، به منظور بررسی تاثیر این کامپوزیت در پاسخ جانبی قاب های خمشی بتنی، دو قاب بتنی با تعداد طبقات سه و شش طبقه که براساس ضوابط ACI 318 طراحی شده اند، با استفاده از نرم افزار OpenSees و تحلیل های استاتیکی غیرخطی و دینامیکی تاریخچه زمانی مورد ارزیابی قرار گرفته اند. قاب های مورد مطالعه شامل بتن معمولی به طور کامل (RC)، قاب های ترکیبی ساخته شده از مصالح کامپوزیت در ناحیه اتصال (RCH1)، قاب های ترکیبی ساخته شده از مصالح کامپوزیت در ناحیه اتصال و پای ستون های طبقه اول (RCH2) و قاب های ساخته شده از مصالح کامپوزیت به طور کامل (RH) می باشند. نتایج بدست آمده از تحلیل استاتیکی غیرخطی نشان می دهد که مقاومت، شکل پذیری و تغییرمکان نهایی قاب های دارای مصالح کامپوزیت، افزایش قابل ملاحظه ای نسبت به قاب های بتنی معمولی داشته است. همچنین بر اساس نتایج بدست آمده از تحلیل های تاریخچه زمانی، استفاده از مصالح کامپوزیت سبب کاهش بیشینه جابجایی بام و بیشینه دریفت طبقات و نیز افزایش بیشینه برش پایه قاب ها شده است.