ریزمدل پیوسته سه‌بعدی بر مبنای مفهوم چندصفحه‌ای جهت تحلیل رفتار غیرخطی پانل بنایی

در این مقاله یک ریزمدل پیوسته سه بعدی جهت پیش بینی رفتار بنایی غیرمسلح ارائه می ‌گردد. این مدل بر مبنای مفهوم ریزصفحه (چندصفحه) است و برای مدل‌سازی شکست در سازه بنایی توسعه می ‌یابد. با توجه به عدم وجود یک مدل سه بعدی قوی و در عین حال کاربردی در این زمینه، هدف اصلی از کار حاضر ارائه یک مدل ساختاری بر مبنای تعداد پارامترهای حداقلی آزمایشگاهی است که به آسانی محاسبه شده (c و φ) و قادر به بازتولید رفتار سه بعدی مصالح شبه‌ِترد (مانند بناییِ آجری) است. در ریزمدل پیوسته سه بعدی، مصالح بنایی (آجر و ملات)، با المان‌های محیط پیوسته مدل می شوند و با توجه به عدم استفاده از المان- ‌های درز مجزا، پیش پردازش (گسسته‌سازی)، تحلیل و پردازش نتایج، بسیار ساده‌ تر انجام خواهد شد. سطح تسلیم استفاده شده در این مدل شامل سطح تسلیم تعمیم یافته مور-کلمب دوبعدی همراه با یک قطع‌کننده کششی است. این سطح تسلیم ساده دوبعدی در چارچوب مفهوم چندصفحه‌ای، قادر به بازتولید رفتار سه بعدی مصالحِ ترد است و ویژگی هایی مانند وابستگی مقاومت به محصورشدگی، اتساع و کنترل اتساع با محصورشدگی، ناهمسانی (ذاتی و تحمیلی در نتیجه تشکیل ترک)، سخت ‌شوندگی و نرم‌ شوندگی در مراحل مختلف (رفتار قبل و پس از نقطه اوج)، را لحاظ می‌ کند. جهت نمایش تواناییِ این مدل، دو ریزآزمایش (آزمایش کشش مستقیم نمونه بتنی و برش مستقیم دو آجره) و یک پانل بناییِ (آزمایش پیج) تحت بارگذاری کشش تک‌محوری با زوایای مختلف نسبت به درز ملات، انتخاب شده است. مقایسه نمودار بارتغییرمکان و مودهای گسیختگی حاصل از شبیه‌سازی به وسیله مدل حاضر، با داده‌ های آزمایشگاهی و سایر مدل‌ های عددی ارائه شده در منابع معتبر، عملکرد مدل را تایید می‌ کند.

3D Continuous Micro-Model Based on Multi-laminate Concept for the Nonlinear Numerical Analysis of Masonry Panels

This paper presents a continuous micro model for the prediction of the behavior of a masonry structure. A model based on multilaminate theory is developed to model the fracture in unreinforced masonry. The main purpose of this paper is to develop a constitutive model for practical applications which has few and easily measurable parameters and is capable of reproducing advanced features of the behavior of masonry brickworks such as cohesivefrictional response (strength dependence on confinement), dilatancy, and dilatancy control with confinement, anisotropy (inherent and induced which is caused by cracking formation), hardeningsoftening and different levels of brittle behaviors. The yield surface used in this model consists of a generalized MohrCoulomb yield surface together with a cutoff tensile. This can address both pre and postpeak behaviors. The capability of this model is confirmed for simulating the masonry behavior under lateral loading by comparing the numerical simulation results with experimental data in the literature.