روابط تنش-کرنش بتن سبک حاوی نانوسیلیس و الیاف فولادی تحت بارگذاری دوره‌ای فشاری

یکی از ﻣﻮارد ﻣﻮرد ﻧﯿﺎز ﺟﻬﺖ ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزی و ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻣﺪل رﻓﺘﺎری ﺑﺮای ﺳﺎزهﻫﺎ در ﺷﺮاﯾﻂ ﻣﺨﺘﻠﻒ داﺷﺘﻦ دادهﻫﺎی آﻣﺎری رﻓﺘﺎر ﻣﺼﺎﻟﺢ اﺳﺖ. بتن به عنوان ماده ای ناهمگن دارای رفتار بسیار پیچیده ای بوده و خصوصیات رفتاری آن به نحوه بارگذاری و نوع مصالح تشکیل دهنده آن وابسته است. با تعیین رفتار بتن تحت بارهای مختلف می توان رفتار اعضای ساخته شده از این مصالح را با استفاده تحلیل عددی اجزا محدود شبیه سازی و پیش بینی نمود. در این تحقیق منحنی تنشکرنش بتن سبک حاوی الیاف فولادی و پوزولان تقویت کننده نانوسیلیس بصورت تک و ترکیبی تحت اثر بارگذاری دوره ای فشاری مورد بررسی قرار گرفته است. منحنی باربرداری و بارگذاری مجدد، نقطه مشترک، کرنش پلاستیک، کرنش باربرداری و بارگذاری مجدد از جمله پارامترهای مورد بررسی در این تحقیق می باشند. با توجه به تاثیر قابل توجه نانوسیلیس و الیاف فولادی بر منحنی های تنشکرنش بتن سبک، مدل های رفتاری فشاری دوره ای در خصوص این نوع بتن ارائه شده است.

Stress-Strain Relationships of Lightweight Concrete Containing Nano Silica and Steel Fibers under Compressive Cyclic Loading

Modelling and simulation of the response of a structure under different conditions requires statistical data from the material behavior. Concrete, as a nonhomogenous material has a complex behavior pattern. The loading condition and the ingredients of mix compositions affect the concrete behavior. In order to accurately predict the structural response of concrete members by finite element analysis, the effect of materials used on the behavior of concrete under various loading conditions should be determined. Hence, this research investigates the improvement of the material properties of lightweight aggregate concrete (LWAC) for structural applications and deals with the effects of nanosilica (NS) and steel fibers on the compressive behaviour of LWAC under cyclic loading. The key parameters of compressive stressstrain curve under cyclic loading, namely reloading and unloading curves, common point, plastic strain, unloading and reloading strains were investigated. Results showed that the cyclic compressive behavior of lightweight concrete was affected by nanosilica and fiber reinforcement. According to the experimental findings, empirical stress strain models were proposed considering the effects of NS and steel fiber to simulate the structural behavior of concrete. The comparative studies indicated an acceptable agreement between the experimental data and proposed models for cyclic compressive stressstrain curve.