بررسی نحوه پاسخ المان های سازه ای ساخته شده از بتن خاکی تحت بارگذاری چرخه‌ای

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط‌زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

2 دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط‌زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

doi
10.22065/jsce.2025.485472.3552
چکیده

استفاده از بتن خاکی خود متراکم می‌تواند رویکردی نوآورانه در جهت کاهش تولید گازهای گلخانه‌ای و نیز ساخت و سازی مقرون به‌صرفه و سریع را در صنعت ساختمان امکان‌پذیر نماید.همچنین، ارزیابی لرزه‌ای آن محدود بوده و پروتکل‌های موجود توانایی در نظر گرفتن تعداد چرخه‌های بالا، و تغییر‌مکان‌های بزرگ را ندارند. همچنین، ارزیابی رفتار لرزه‌ای المان‌های سازه‌ای در حین زلزله‌های متوالی انجام نپذیرفته است. در این پژوهش، آزمون‌های آزمایشگاهی با استفاده از پروتکل بارگذاری پیشنهادی برای تعیین تأثیر بارگذاری لرزه‌ای بر رفتار نمونه‌های سالم و آسیب دیده از زلزله تیرهای مسلح ساخته شده از بتن خاکی خود متراکم انجام پذیرفته است. نحوه اعمال بارگذاری شامل دو مرحله کلی می‌باشد. نمونه‌های تیر، در مرحله اول تحت بارگذاری هارمونیک و پس از آسیب در مرحله دوم تحت بارگذاری یکنواخت قرار گرفتند. مرحله اول آسیب تجمعی زلزله را تحت بارگذاری هارمونیک یکنواخت شبیه‌سازی می‌کند، در حالی که مرحله دوم رفتار یکنواخت پس از زلزله را نمایش می‌دهد. دو طرح اختلاط برای ساخت تیرها انتخاب گردید: RE (مخلوط مرجع) و C50 (بتن حاوی 50% خاک جایگزین سیمان). نتایج نشان داد که جابجایی تسلیم (Δy) در مخلوط C50 در مقایسه با مخلوطRE ، به میزان 20% کاهش یافته است. نتایج همچنین نشان داد، تعداد سیکل‌های مورد نیاز برای کاهش مقاومت 10، 15 و 20 درصدی نمونه حاوی 50% سیمان در شدت بارگذاری شدید، به ترتیب 4/44، 01/10 و 88/68% کاهش یافته است. علاوه بر این، تفاوت کمتری بین جابجایی نهایی ناشی از بارگذاری یکنواخت و هارمونیک (Δu) در نمونه‌های تیر مخلوط طرح C50 آسیب دیده از زلزله در مقایسه با نمونه‌های طرح اختلاط RE وجود دارد. با این حال، افزایش Δu در مخلوط C50 در مقایسه با مخلوط RE مشاهده گردید. این مطالعه نشان داد که پتانسیل استفاده از بتن خاکی خود‌متراکم به عنوان بتن سازه‌ای، بخصوص در مناطق لرزه‌خیز با خطر نسبی پایین امکان‌پذیر می‌باشد.