دانلود ترجمه مقاله مدل المان محدود محاسباتی ساده برای رفتار باربری غیرخطی سازه های بتنی – الزویر ۲۰۱۸

دانلود ترجمه مقاله مدل المان محدود محاسباتی ساده برای رفتار باربری غیرخطی سازه های بتنی – الزویر ۲۰۱۸:امروزه، ارزیابی مشارکت سختی بتن با عنصر کشش بتن تقویت شده در طی مرحله ترک خوردن، به طور افزاینده ای محبوب شده اند. کدهای ساختمانی پیشنهاد می دهند که عنصر RC به گونه ای طراحی شوند که برای جلوگیری از خوردگی تقویت کننده های فولادی، عرض های دهانه ی ترک ها را محدود کنند. چندین مدل محاسباتی اختصاص یافته به پیش بینی سختی کششی عناصر RC در متون موجود است. با این حال، تا به امروز، این مدل ها در زمینه واقعی استفاده بیشتر و بیشتر از شبیه سازی عددی با استفاده از روش عنصر محدود بررسی نشده اند. هدف از این مقاله توسعه یک مدل پیش بینی کننده ی ساده و سریع برای شبیه سازی رفتار بار جابه جایی ساختارهای RC بدون نیاز به مدل سازی تقویت کننده ی فولادی است.

مقاله انگلیسی+ترجمه فارسی

فهرست مطالب

چکیده

۱٫ مقدمه

۲٫ مدل سازی عنصر محدود

۲٫۱٫سختی RC در مرحله ترک خورده

۲٫۲٫ رفتار ساختگی RC تحت کشش

۲٫۲٫۱ رابطه Bond-slip (-gƮ)

۲٫۲٫۲ مرحله الاستیک خطی (شاخه OA)

۲٫۲٫۳ مرحله ترک خورده غیر الاستیک(شاخه AC)

۲٫۲٫۴ مرحله ترک خورده الاستیک (شاخه CB)

۳٫ کاربردهای عددی

۳٫۱ شبیه سازی منشور RC تحت کشش

۴٫ نتیجه گیری

چکیده

شبیه سازی عددی از سازه های بتنی تقویت شده به نمایش واضح بتن و میله های تقویت کننده نیاز دارد، که در آن هردو ماده به طور مجزا با وسیله ی قوانین تشکیل دهنده ی مناسب شامل متغیرهای آسیب برای بتن در فشرده سازی و کشش مدل سازی می شوند. حتی اگر این روش مدل سازی ساده و رضایت بخش باشد، تلاش های محاسباتی بزرگی را، به خصوص در مورد کاربرد های بزرگ مقیاس می طلبد. هدف از این مقاله، توسعه یک مدل جایگزین اختصاصی برای شبیه سازی سازه های بتنی تقویت شده با مقیاس های بزرگ است که در آن نیازی به نشان دادن دقیق تقویت کننده های فولادی نیستند.

بر اساس بررسی متون، نویسندگان یک رابطه ی تنش-کرنش ساختگی برای بتن تقویت شده تحت کشش ایجاد کرده اند. این مدل بر اساس شکل منحنی چسبندگی لغزش بین فولاد و بتن پیشنهاد شده توسط کمیته اروپایی بتن (C.E.B.) برای برآورد عرض دهانه ی شکاف است. روابط پوشش دهنده ی مرحله شکسته تا نقطه بازده فولاد بر اساس خواص مواد بتن و فولاد، بر نسبت تقویت و همچنین عرض شکاف پیشنهاد می شوند. مدل توسعه یافته با موفقیت در نرم افزار تجاری ABAQUS اجرا شد. اثربخشی و کارایی محاسباتی از طریق برخی از نمونه های بارگیری کششی و خمشی تعیین شده است.

Abstract

Numerical simulation of reinforced concrete structures requires the explicit representation of both the concrete and the reinforcement bars, where the two materials are modelled separately using appropriate constitutive laws including damage variables for concrete in compression and tension. Even if this way of modelling is convenient and satisfactory, it requires a huge computational effort especially in the case of large scale applications. The aim of this paper is to develop an alternative model dedicated for the simulation of large scale reinforced concrete structures with no need to represent explicitly the steel reinforcements. Based on the literature review, the authors developed a fictitious stress–strain relationship for reinforced concrete under tension.

The model is based on the shape of the slip-adhesion curve between steel and concrete proposed by the European Committee for Concrete (C.E.B.) to estimate the crack opening widths. Relationships covering the cracked stage up to the yield point of the steel are proposed depending on the material properties of concrete and steel, on the reinforcement ratio, as well as on the crack widths. The developed model was successfully implemented in the ABAQUS commercial software. The effectiveness and computational efficiency are demonstrated through some examples under tensile and bending loadings.

نمونه ترجمه مقاله:دانلود ترجمه مقاله باربری غیرخطی سازه های بتنی

1. مقدمه

فرآیند طراحی سازه های تقویت شده(RC) به طور کلی تابع مقاومت نهایی فشاری بتن است ، در حالی که فرض می شود که بارگیری کششی توسط تقویت های فولادی انجام می شود. بنابراین، انتظار می رود که ترک خوردن بتن تحت بارگذار پیشتر در حالت سرویس رخ داده باشد و در بیشتر کاربردهای مهندسی سازه اجتناب ناپذیر است. از سوی دیگر، با توجه به سهم منطقه ی کششی بتن، در مرحله ترک خورده، به سختی سراسری  تمام عناصر بتن تقویت شده، یک راه برای توصیف دقیق تر رفتار واقعی سازه های بتنی تقویت شده است و به همین منوال قدرت و توانایی روش های محاسباتی را افزایش می دهد.

ترک خوردگی بتن تحت بارگیری کششی یک پدیده پیچیده است که منجر به کاهش افزاینده ی سختی عناصر ساختاری بتن تقویت شده می شود. کاهش سختی به طور کلی ترکیبی از ترک خوردن بتن تحت کشش و از دست دادن محلی اتصال (چسبندگی) بین میله فولادی و بتن در یک بخش کاملا ترک خورده است. بنابراین، اهمیت اصلی برای مدل سازی دقیق و پیش بینی کاهش سختی در مرحله ترک خورده برای طراحی مناسب کاربردهای مهندسی سازه است.

مطالعات آزمایشگاهی و عددی وسیع در هر دو مقیاس کوچک و مقیاس کاملRC تیر و دیوار در متون منتشر شده است. در این مطالعات، روش عنصر محدود، روشی است که به طور گسترده برای پیش بینی رفتار عناصر RC بر اساس مکانیک پیوسته 3D [1-8]، در میان بقیه استفاده شده است. معمولا دو استراتژی اصلی وجود دارد: (1) هر دو عنصر بتن و تقویت فولادی به طور مجزا با استفاده از عناصر محدود محکم 3D با استفاده از قوانین تشکیل دهنده ی مختلف (برای بتن و فولاد) مدلسازی می شوند، که در آن رابطه bond-slip بین تقویت فولاد و بتن تخمین زده ششده است، (2) عنصر بتن با استفاده از عناصر محدود محکم 3D مدلسازی شده است در حالی که تقویت فولاد با استفاده از عناصر میله 1D مدلسازی شده است، که در آن تعامل بین تقویت قولادی و بتن به صورت شرایط جاسازی شده مدل سازی شده است. حتی اگر اولین استراتژی پیچیده تر و پر هزینه تر باشد، مزیت اصلی آن در مقایسه با مورد آخر، پیش بینی لغزش نسبی بین تقویت بتن و فولاد است. در هر دو استراتژی، مدل well-known concrete damage plasticity (CDPM) که در نرم افزار Abaqus در دسترس است [9] به طور گسترده ای برای پیش بینی رفتار بتن تحت فشرده سازی و کشش، از جمله متغیرهای آسیب برای فشرده سازی و کشش استفاده می شود، در حالی که تقویت کننده های فولادی به شکل مدل مواد الاستو پلاستیک همگرا فرض می شود.