فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

مقاوم‌سازی و تقویت سازه‌های بتنی امروزه به روش‌های گوناگونی صورت می‌پذیرد که علی‌رغم مزیت‌های موجود، دارای معایبی از جمله کاهش شکل‌پذیری المان‌های تقویت‌شده می‌باشند. بدین ترتیب، انتخاب روش مناسبی که افزون بر مقاوم‌سازی، موجب حفظ شکل‌پذیری المان‌های تقویت‌شده، افزایش عمر بهره‌برداری و بهبود کارایی عملکردی المان‌های تقویت‌شده تحت اثر اندرکنش نیروها می‌گردد، بسیار حائز اهمیت می‌باشد.در این مقاله، تأثیر استفاده از صفحه‌های تشکیل‌شده از الاستومر و سیم‌های آلیاژ حافظه‌دار شکلی بر روی عملکرد چرخه‌ای المان‌های بتنی مورد بررسی عددی قرار گرفته است. با توجه به ضعف‌های موجود در روش‌های مقاوم‌سازی با استفاده از FRP، می‌توان گفت که این روش جایگزین مناسبی برای روش‌های متداول فعلی می‌باشد. در این راستا، صحت‌سنجی عملکرد صفحه‌های هوشمند بر روی دو نمونه ستون بتنی با ارتفاع یکسان اما با ابعاد، آرماتورگذاری و مقاومت متفاوت، به صورت عددی در نرم‌افزار OpenSees تحت بارگذاری چرخه‌ای مدل‌سازی گردید. برای مدل‌سازی در نرم‌افزار، از المان فایبر برای تعریف مقطع المان استفاده شده است. مقایسه نمونه‌های مدل‌سازی‌شده بر اساس پارامترهایی همچون سختی مؤثر، میرایی مؤثر، انرژی اتلاف‌شده در هر چرخه و نمودار هیسترزیس آن‌ها انجام شده است. نمونه‌های مدل‌سازی‌شده با صفحه‌های هوشمند در درصدهای مختلف سیم‌های آلیاژ حافظه‌دار شکلی نسبت به حجم الاستومر مورد حساسیت‌سنجی قرار گرفته‌اند. نتایج مدل‌سازی نشان داد که افزایش درصد سیم‌های آلیاژ حافظه‌دار شکلی به ۱۵٪، ظرفیت باربری المان را تا حدود دو برابر افزایش خواهد داد. همچنین، با توجه به وابسته بودن رفتار سیم‌های آلیاژ حافظه‌دار شکلی به دما، مدل‌سازی‌ها در دماهای مختلف انجام شد و با یکدیگر مقایسه گردید.  در نتایج مشاهده می‌شود که استفاده از این نوع صفحه‌ها، علاوه بر افزایش ظرفیت باربری، باعث حفظ شکل‌پذیری نمونه‌ها و حتی افزایش شکل‌پذیری در ناحیه پلاستیک نیز شده است. همچنین نشان داده شد که استفاده از سیم‌های آلیاژ حافظه‌دار شکلی در دماهای بالاتر، باعث افزایش ظرفیت باربری المان‌ها و ایجاد نمودار پرچمی‌شکل در رفتار هیسترزیس نمونه‌های تقویت‌شده می‌شود.