مدلسازی عددی مقایسه رفتار شمع های بتنی مسلح با میلگردهای فولادی، میلگردهای frp و میلگردهای ترکیبی تحت ضربه کشتی

در این تحقیق به مدلسازی و مقایسه رفتار شمع های دریایی بتنی مسلح شده با میلگردهای فولادی، frp و ترکیبی فولادی – frp تحت شرایط بارگذاری برخورد جانبی یک شناور با جرم و سرعت مشخص و با در نظر گرفتن رفتار غیرخطی مصالح و هندسه سازه با استفاده از نرم افزار abaqus پرداخته شده است. در شمع بتنی با اجزا کاملاً فولادی (میلگرد و خاموت) تغییر شکل و آسیب شمع در محل برخورد کمتر ولی انتقال انرژی و تنش پسماند در سایر قسمت ها و علی الخصوص در نواحی دور از برخورد بیشتر اتفاق می افتد. در شمع بتنی با میلگرد فولادی و خاموت کامپوزیت و یا اجزا کاملاً کامپوزیتی، تنش و کرنش و در نهایت تخریب موضعی سازه بیشتر است ولی تنش پسماند و کرنش در سایر اجزا کمتر دیده می شود. در واقع زمانیکه از مصالح کامپوزیتی بجای فولادی استفاده شود قطعا مقومت سازه بیش از حدود 30% کاهش می یابد، ولیکن انعطاف سازه، انتقال تنش و توزیع تمرکز تنش افزایش می یابد. با توجه به کاهش هزینه ها تا حدود 50% و حتی کمتر، عملیات اجرایی بسیار سبک تر با تجهیزات سبک تر، و در نهایت مقاومت سازه در برابر خوردگی و در محیط مرطوب و شور بسیار افزایش یافته و عمر سازه را چندین برابر طولانی تر می کند.  

numerical modeling of reinforced concrete piles with steel rebars, frp rebars and composite rebars under ship impact

one of the important topics in investigating damages caused by collisions of vessels with marine structures is determining the forces acting on the members with a random nature and analyzing the damages, as well as estimating the amount of damage to the integrity, load bearing capacity and fatigue lifetime of the platform.in this research, modeling and comparison of the behavior of reinforced concrete marine piles with steel, frp and combined steel-frp rebars has been done by abaqus software.the loading condition is considered as a side collision of a vessel with a certain mass and speed and considering the non-linear behavior of the materials and the geometry of the structure.in concrete piles with completely steel components (rebars and ties), the shape and damage of the pile is less at the point of impact, but the transfer of energy and residual stress occurs in other parts, especially in the areas far from the impact. in piles with steel rebar and composite ties or fully composite components, the stress and strain and finally the local destruction of the structure are relatively higher, but the residual stress and strain are less seen in other components.