تحلیل مودال و غیرخطی تیرهای بتنی ترک‌خورده ومدل‌سازی اجزا محدود برای ارزیابی خسارت

چکیده- برای بررسی نظری و عملی تاثیر افزایش خسارت بر مشخصات دینامیکی سازه‌های بتنی که هدف اصلی این پژوهش است، می‌توان مشخصات دینامیکی سازه مانند بسامد‌های طبیعی و شکل‌های مودی را با استفاده از مدل تحلیلی نرم‌افزاری که توانایی ارزیابی سامانه با وجود ترک، به‌ویژه ترک‌های خمشی را داشته باشد، به‌دست آورد. در این پژوهش برای دست‌یابی به این مدل، نمونه‌های آزمایشگاهی در آزمایشگاه با مدل تحلیلی اجزا محدود مناسب، مدل‌سازی و نتایج آن با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است. این نمونه‌ها شامل تیرهای بتنی مسلح و پیش‌تنیده‌ای است که در آزمایشگاه ساخته شده‌ است. در این مقاله برای آشنایی با نکات خاص مربوط به تحلیل استاتیکی غیرخطی و تحلیل دینامیکی (مودال) برای اعضای بتن‌آرمه خسارت‌دیده، چگونگی مدل‌سازی تحلیلی یکی از این نمونه‌ها نشان داده شده است. در این پژوهش، مدل‌سازی اجزا محدود با دو پیچیدگی همراه شده است؛ نخست، ماهیت مدل‌سازی ماده‌ای مانند بتن است که با وجود ترک‌خوردگی و ساختار حاکم بر شکست بتن از یک روند غیرخطی تبعیت می‌کند و امری پیچیده و حساس است؛ دوم، رفتار چندگانه بتن و فولاد به‌ویژه در کنار هم، بر دشواری مدل‌سازی افزوده و نیاز به رعایت بسیار دقیق نکات را ایجاد می‌کند. این مطالعه نکات ویژه‌ای دارد که ارایه آن‌ها طی این مقاله می‌تواند برای مطالعات مشابه مفید باشد؛ بنابراین نخست نرم‌افزار اشاره شده معرفی و موارد لازم و مهم برای استفاده از آن گفته خواهد شد و سپس روند مدل‌سازی عضو بتن‌آرمه و مقایسه نتایج به‌دست‌آمده با آزمایش، ارایه خواهد شد.