مدلسازی عددی شمع‌های بتن‌مسلح با مقاومت بالا و مقایسه آنها با شمع‌های بتن‌مسلح معمولی تقویت شده با کامپوزیت الیاف کربن در اسکله شمع و عرشه

عوامل بسیاری در طبیعت سبب آسیب رساندن به سازه های بتنی و غیر بتنی می شوند. تعمیر و جایگزینی سازه های بتنی آسیب دیده میلیون ها دلار خسارت در دنیا به دنبال داشته است. از طرفی سازه های بتنی پس از آسیب های جزئی به مرور مقاومت خود در برابر تحمل بار از دست خواهند داد. ستون ها و شمع های بتن مسلح با مقاومت بالا در مقایسه با بتن مسلح معمولی در سازه های آبی، دریایی و ساحلی به دلیل نفوذپذیری پایین تر، دوام و مقاومت فشاری بالاتر، جذب انرژی و ضربه بیشتر و سایر مزایا عملکرد بهتری دارند. با توجه به اینکه عر ض مقطع در مقابل جریان تاثیر زیادی در میزان آبشستگی نزدیک پایه ها دارد، در ظرفیت باربری و مقاومت فشاری یکسان مقطع کوچکتر بتن فوق توانمند نسبت به بتن معمولی، باعث کاهش میزان آبشستگی و آسیب دیدگی سازه می شود. در این مقاله ستون ها با دو نوع بتن معمولی و بتن با مقاومت بالا در سه ارتفاع 10 ، 25، 35 متر، با قطر خارجی 5/0 متر و قطر داخلی 4/0 متر، تحت بار محوری متناسب با پایه های اسکله شمع و عرشه قرار گرفته اند. ارتفاع های انتخابی با توجه به نوع شکست نمونه ها و با رویکرد دریایی و کاربرد در سازه ها ی ساحلی و فراساحلی بوده است و ظرفیت تحمل بار به ازای تقویت با کامپوزیت الیاف کربن با ضخامت بهینه 036/0 متر و زاویه لایه چینی موثر ]90/0[، بررسی شده است. مشاهده شد که تقویت با کامپوزیت الیاف کربن در افزایش ظرفیت در بتن معمولی تاثیر بیشتری داشته ولی بتن مسلح با مقاومت بالا تقویت شده بیشترین ظرفیت باربری را داشته است.