دانلود پروژه:ارزیابی رفتار اتصالات خمشی سازه های بتن آرمه با آرماتور GFRP

عنوان صفحه
چکیده ………………………………………………………………………………………………………………………………………. 1
فصل اول کلیات پژوهش …………………………………………………………………………………………………………….. 2
1- کلیات پژوهش ………………………………………………………………………………………………………………………. 3
1-1 مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………… 3
1-2 مواد مرکب پلیمری……………………………………………………………………………………………………………… 5
1-2-1 عوامل اصلی موثر در خواص فیزیکی کامپوزیت هایFRP…………………………………………7
1-2-2 انواع الیاف ……………………………………………………………………………………………………………….7
1-2-1-1 الیاف شیشه ……………………………………………………………………………………………….8
1-2-2-2 الیاف کربن ………………………………………………………………………………………………..9
1-2-2-3 الیاف آرمید…………………………………………………………………………………………….. 10
1-2-3 ماتریس های مورد استفاده در مواد مرکب ………………………………………………………………….. 11
1-2-4 رزین ها …………………………………………………………………………………………………………………12
1-2-4-1 رزین های پلی استر ……………………………………………………………………………………12
1-2-4-2 رزین های اپوکسی …………………………………………………………………………………….13
1-2-5 ساخت …………………………………………………………………………………………………………………. 14
1-3 کاربرد مواد مرکب پلیمری در سازه ها…………………………………………………………………………..14
1-3-1 لوله سازی …………………………………………………………………………………………………………….. 15
1-3-2 کابل های پیش تنیدگی…………………………………………………………………………………………….15
1-3-3 مخازن نگهداری مایعات و سکوهای دریایی……………………………………………………………….15
1-3-4 پوشش های FRP…………………………………………………………………………………………………. 15
1-3-5 مقاطع و پروفیل های ساختمانی ……………………………………………………………………………….. 16
1-3-6 شبکه های کامپوزیتی ……………………………………………………………………………………………….16
1-3-6-1 میلگرد FRP……………………………………………………………………………………………. 16
1-3-6-1-1 مواد تشکیل دهنده میلگردهای FRP……………………………………………………… 17
1-3-6-1-2 کاربردهای میلگرد FRP……………………………………………………………………….17
1-3-6-1-3 خم میلگردهای FRP………………………………………………………………………….. 18
1-3-6-1-4 دیو و انبار کردن میلگردهای FRP …………………………………………………………18
1-3-6-1-5 مزایای استفاده از میلگرد FRP ………………………………………………………..18
1-4 اتصال تیر به ستون …………………………………………………………………………………………………………….. 19
1-4-1 طبقه بندی اتصالات تیر به ستون ……………………………………………………………………………….19
1-4-2 تیر ضعیف – ستون قوی ………………………………………………………………………………………….21
فصل دوم مروری بر تحقیقات انجام شده
2- مروری بر تحقیقات انجام شده ……………………………………………………………………………………………….24
2-1 مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………..24
2-2 تحقیقات آزمایشگاهی و مطالعاتی انجام شده ……………………………………………………………………………24
فصل سوم روش شناسی تحقیق
3- کالیبراسیون نرم افزار و صحت سنجی مدلسازی ……………………………………………………………………….31
3-1 مطالعه رفتار لرزه ایی اتصالات تیر به ستون خارجی بتن آرمه با استفاده از نتایج آزمایشگاهی …….. 31
3-1-1 ابعاد و موقعیت قرار گیری نمونه-ها……………………………………………………………………………….31
3-1-2 خصوصیات مصالح ……………………………………………………………………………………………………34
3-1-4 بررسی نتایج …………………………………………………………………………………………………………….. 34
3-1-4-1 خروجی های نرم افزار ……………………………………………………………………………….. 34
3-1-4-2 مقایسه نتایج ……………………………………………………………………………………………….36
3-2 بررسی عددی و آزمایشگاهی مقاومت خمشی تیرهای بتنی مسلح شده با میلگردهای نزدیک سطح فولادی و GFRP …………………………………………………………………………………………………………………… 36
3-2-1 ابعاد و موقعیت قرار گیری نمونه ها…………………………………………………………………………….38
3-2-2 خصوصیات مصالح …………………………………………………………………………………………………..39
3-2-3 بارگذاری ………………………………………………………………………………………………………………..39
3-2-4 بررسی نتایج …………………………………………………………………………………………………………….39
3-2-4-1 خروجی های نرم افزار ………………………………………………………………………………..39
3-2-4-2 مقایسه نتایج ……………………………………………………………………………………………..41
فصل چهارم نتایج و بحث
4- نتایج و بحث ……………………………………………………………………………………………………………………….43
4-1 مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………43
4-2 عملکرد لرزه ای اتصالات تیر به ستون خارجی بتنی مسلح با آرماتورGFRP به همراه تیرهای جانبی ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..45
4-2-1 طراحی نمونه ها ………………………………………………………………………………………………………45
4-2-1-1 آنالیز تیر GFRP برای خمش ……………………………………………………………………. 46
4-2-1-2 آنالیز تیر برای برش ……………………………………………………………………………………49
4-2-1-3 آنالیز ستون برای خمش ………………………………………………………………………………51
4-2-1-4 آنالیز ستون برای برش ……………………………………………………………………………….. 59
4-2-2 مشخصات مصالح ………………………………………………………………………………………………….63
4-2-2-1 بتن…………………………………………………………………………………………………………….63
4-2-2-2 فولاد و GFRP …………………………………………………………………………………………..64
4-2-3 ابعاد و موقعیت قرارگیری نمونه ها ……………………………………………………………………………….64
4-2-4 بارگذاری …………………………………………………………………………………………………………………..65
4-3 مدلسازی ………………………………………………………………………………………………………………………….. 65
4-3-1 معرفی روش اجزاء محدود ………………………………………………………………………………………..65
4-3-2 نحوه مدل سازی نمونه ها در نرم افزار ABAQUS………………………………………………….. 66
4-3-3 خروجی ها ……………………………………………………………………………………………………………..67
4-3-3-1 تنش مایسز ……………………………………………………………………………………………….67
4-3-3-2 کرنش پلاستیک ………………………………………………………………………………………….68
4-3-3-3 منحنی نیرو – جابجایی ………………………………………………………………………………..70
4-3-3-4 جذب انرژی (سطح زیر منحنی) ……………………………………………………………………70
4-3-3-5 ضریب شکل پذیری ……………………………………………………………………………………71
4-3-3-6 ضریب رفتار R ………………………………………………………………………………………….72
فصل پنجم نتیجه گیری و پیشنهادها
5- نتیجه گیری …………………………………………………………………………………………………………………………74
منابع ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 75

فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 1-1 خواص مکانیکی الیاف آرامید ……………………………………………………………………………………. 11
جدول 3-1مشخصات میلگردهای فولادی ………………………………………………………………………………….. 34
جدول 3-2مشخصات میلگردها ………………………………………………………………………………………………… 39
جدول 4-1 مشخصات بتن ………………………………………………………………………………………………………… 63
جدول 4-2 مشخصات میلگردها ………………………………………………………………………………………………… 64
جدول 4-3 مقایسه انرژی جذب شده دو نمونه ……………………………………………………………………………. 72
جدول 4-4 ضرایب شکل¬پذیری دو نمونه …………………………………………………………………………………… 72
جدول 4-5 ضرایب رفتار دو نمونه ……………………………………………………………………………………………. 72

فهرست اشکال
عنوانصفحه
شکل 1-1 منحنی تنش-کرنش برای FRP و فولاد………………………………………………………………………… 6
شکل 2-1 انواع الیاف پلیمری……………………………………………………………………………………………………… 8
شکل 1-3 تولید میلگرد FRP به روش Pultrusion………………………………………………………………….. 14
شکل 1-4 شبکه های کامپوزیتی ……………………………………………………………………………………………….. 16
شکل 1-5 آرماتوربندی با میلگرد¬های FRP…………………………………………………………………………………. 17
شکل 1-6خم در میلگرد¬های FRP……………………………………………………………………………………………. 18
شکل 1-7 اشکال مختلف اتصالات…………………………………………………………………………………………….. 19
شکل 1-8تیر ضعیف- ستون قوی………………………………………………………………………………………………. 21
شکل 1-9 ستون ضعیف- تیر قوی …………………………………………………………………………………………….. 21
شکل 3-3ابعاد نمونه T3…………………………………………………………………………………………………………… 32
شکل 3-2موقعیت قرار گیری نمونه ها………………………………………………………………………………………… 33
شکل 3-3کانتور تنش فون مایسز در بتن ……………………………………………………………………………………. 34
شکل 3-4کانتور کرنش نهایی(حد خمیری) برای بتن …………………………………………………………………… 35
شکل 3-5کانتور تنش فون مایسز در میلگردها …………………………………………………………………………….. 35
شکل 3-6کانتور کرنش نهایی(حد خمیری) در میلگردها ………………………………………………………………. 35
شکل 3-7مشخصات تیرها ……………………………………………………………………………………………………….. 37
شکل 3-8ابعاد نمونه ها …………………………………………………………………………………………………………… 38
شکل 3-9موقعیت قرار گیری نمونه ها ……………………………………………………………………………………. 38
شکل 3-10کانتور تنش فون مایسز در بتن ………………………………………………………………………………….. 39
شکل 3-11کانتور کرنش نهایی(حد خمیری) در بتن ……………………………………………………………………. 40
شکل 3-12کانتور تنش های فون مایسز در میلگردها ……………………………………………………………………. 40
شکل 3-13 کانتور کرنش نهایی در میلگردها ……………………………………………………………………………….. 40
شکل 4-1 جزییات مدل GFRP……………………………………………………………………………………………….. 46
شکل 4-2 همسازی کرنش ها برای مقطع تیرGFRP ………………………………………………………………….. 47
شکل 4-3 جزییات میلگردها و خاموت های تیر GFRP …………………………………………………………….. 49
شکل 4-4 جزییات میلگرد ستون GFRP …………………………………………………………………………………..51
شکل 4-5 همسازی کرنش ها برای مقطع ستون GFRP ………………………………………………………………. 52
شکل 4-6نمودار اندرکنش نیروی محوری– ممان ستون GFRP………………………………………………….. 57
شکل 4-7جزییات خاموت گذاری ستون GFRP ………………………………………………………………………. 59
شکل 4-8ابعاد نمونه ها ……………………………………………………………………………………………………………. 64
شکل 4-9 شکل شماتیک موقعیت قرار گیری نمونه ها…………………………………………………………………… 65
شکل 4-10مدل ساخته شده اتصال ……………………………………………………………………………………………. 66
شکل 4-11نمایش مش بندی مدل …………………………………………………………………………………………….. 67
شکل 4-12تنش مایسز در میلگردها در مدل GFRP………………………………………………………………….. 67
شکل 4-13 تنش مایسز در میلگردها در مدل STEEL………………………………………………………………… 68
شکل 4-14 کرنش پلاستیک در میلگردها در مدل GFRP……………………………………………………………. 68
شکل 4-15 کرنش پلاستیک در بتن در مدل GFRP……………………………………………………………………. 69
شکل 4-16کرنش پلاستیک در میلگردها در مدل STEEL…………………………………………………………. 69
شکل 4-17کرنش پلاستیک در بتن در مدل STEEL………………………………………………………………… 69

فهرست نمودارها
عنوانصفحه
نمودار 3-1 منحنی نیرو-دریفت ……………………………………………………………………………………………….. 36
نمودار 3-2 نمودار تنش-دریفت میلگردها…………………………………………………………………………………..36
نمودار 3-3 منحنی نیرو-تغییر مکان …………………………………………………………………………………………..41
نمودار 4-1 منحنی نیرو-جابجایی برای نمونه GFRP………………………………………………………………..70
نمودار 4-2 منحنی نیرو-جابجایی برای نمونه STEEL……………………………………………………………..70
نمودار 4-3 انرژی تلف شده در قسمت پلاستیک ……………………………………………………………………….71
نمودار 5-1 منحنی های نیرو- جابجایی هر دو نمونه STEEL و GFRP………………………………… 74