فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در سال‌های اخیر، استفاده از میلگرد‌های پلیمری تقویت‌شده با الیاف شیشه (GFRP) به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی، وزن کم و پایداری شیمیایی مطلوب، به‌عنوان جایگزینی مناسب برای میلگردهای فولادی در سازه‌های بتنی مطرح شده است. بااین‌حال، رفتار لرزه‌ای سازه‌های بتن مسلح با GFRP به‌شدت وابسته به پایداری پیوستگی میان میلگرد و بتن است؛ چراکه در بارگذاری‌های چرخه‌ای ناشی از زلزله، لغزش‌های رفت‌وبرگشتی سبب تخریب تدریجی چسبندگی، کاهش اصطکاک مؤثر و تضعیف قفل‌شدگی مکانیکی بین دو ماده می‌شود. این پدیده که تخریب پیوستگی (Bond Degradation) نام دارد، موجب افت محسوس ظرفیت انتقال نیرو و کاهش مقاومت چرخه‌ای اتصال می‌گردد. در این پژوهش، رفتار و مکانیسم تخریب پیوستگی میان میلگرد و بتن تحت بارگذاری لرزه‌ای چرخه‌ای از دیدگاه آزمایشگاهی و عددی بررسی شده است. مجموعه‌ای از آزمون‌های Cyclic Pull-Out بر روی میلگردهای GFRP با سطح‌های متفاوت (ریبد و ماسه‌ای) در بتن‌هایی با مقاومت فشاری گوناگون (Mpa 25-60 =(fck انجام گرفت تا منحنی‌های تنش - لغزش چرخه‌ای و الگوی آسیب استخراج شود. سپس مدل عددی مبتنی بر ناحیه چسبنده (CZM) در چارچوب تحلیل المان محدود به کار گرفته شد تا فرایند کاهش پیوستگی و گسترش آسیب در رابط بتن - میلگرد شبیه‌سازی گردد. مدل به‌خوبی توانست رفتار نزولی مقاومت، پدیده Pinching در حلقه‌های هیسترزیس و انتشار تدریجی آسیب در طول ناحیه مهاری را بازتولید کند. نتایج نشان داد میلگردهای GFRP به دلیل مدول یانگ پایین و نبود رفتار پلاستیک، نسبت به فولاد سریع‌تر سختی و مقاومت پیوستگی را از دست داده و ظرفیت استهلاک انرژی اتصال آن‌ها پس از چند سیکل به بیش از ۵۰٪ کاهش می‌یابد. در طراحی لرزه‌ای پیشنهاد می‌شود ضریب تخریب ۰.۷ تا ۰.۸ برای مقاومت پیوستگی لحاظ و طول مهاری ۳۰ تا ۵۰ درصد بیشتر از مقادیر آیین‌نامه‌ای در نظر گرفته شود.