تحلیل عددی اتصالات خارجی تیر- ستون بتن مسلح تقویت شده با استفاده از FRP تحت اثر بارهای چرخه ای

زلزله های اخیر در سراسر جهان قابلیت آسیب پذیری اتصالات تیر- ستون ساختمان های بتن مسلح موجود را تحت اثر بارهای لرزه ای، آشکار ساخت. آرماتورهای برشی ناکافی در اتصالات تیر- ستون موجود، به خصوص در اتصالات بیرونی علت اصلی خرابی و یا فروپاشی بسیاری از قاب های خمشی بتن مسلح می باشد. ازاین رو روش های تقویت اقتصادی و موثر برای افزایش مقاومت برشی اتصالات در سازه های موجود ضروری است. تقویت کردن با استفاده از کامپوزیت های FRP (Fiber Reinforced Polymer) به دلیل مزیت های آن از جمله نصب سریع و آسان، نسبت مقاومت به وزن بالا و مقاومت در برابر خوردگی در دو دهه اخیر رشد بسیاری داشته است. در این مطالعه بر روی 11 نمونه اتصالات تیر- ستون بیرونی بدون تقویت و تقویت شده با FRP و با آرایش های تقویتی متفاوت تحت اثر بارگذاری چرخه ای، تحلیل عددی صورت گرفته است. آنالیزها به وسیله نرم افزار اجزاء محدود ABAQUS انجام و با نتایج آزمایشگاهی کالیبره شده است. یک محدوده از موضوعاتی که در این اتصالات موردبررسی قرار می گیرد شامل حداکثر نیرو، سختی اولیه و استهلاک انرژی و همچنین منحنی های چرخه ای نیرو- جابه جایی، سختی- جابه جایی و استهلاک انرژی- جابه جایی می باشد. نتایج تحلیل عددی تطابق بسیار خوبی با نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد. نتایج حاصل از تحلیل عددی در این مطالعه همانند نتایج آزمایشگاهی نشان دادند که تقویت اتصالات بتن مسلح توسط پوشش خارجی FRP یک راه حل مناسب برای افزایش مقاومت، استهلاک انرژی و خصوصیات سختی این اتصالات تحت اثر بارهای لرزه ای است.