تحلیل استاتیکی غیرخطی قابهای بتن مسلح بر مبنای فرمول بندی نیرو

مقاله حاضر به ارائه یک فرمول بندی اجزای محود برای المان یک بعدی ( دوگرهی) قاب های بتن مسلح مسطح می پردازد که در آن، ‌آثار غیرخطی مصالح فشرده شده است. رفتار غیرخطی مصالح بتن و فولاد در کشش و فشار و اثر نرم شدگی کرنش بتن با استفاده از مدل های تنش - کرنش یک بعدی در فرمول بندی ها گنجانیده شده است. سازگاری کرنش ها در مقاطع مختلف المان با پذیرش صحت فرض ناویه - برنولی ارضا شده و پیوستگی بین بتن و فولاد کامل فرض می شود. در شیوه ارائه شده با انتگرالگیری از مدول مماسی مصالح در ارتفاع هر مقطع، ماتریس نرمی و ماتریس سختی مقاطع به دست می آیند. سپس بر مبنای اصل بار مجازی و ارضای دقیق تعادل، با انتگرالگیری از ماتریس نرمی و بردار باقیمانده مقاطع مختلف در طول عضو، ماتریس نرمی و به تبع آن ماتریس سختی و بردار بارهای باقیمانده گرهی اعضا تعیین شده و نهایتا همگرایی با تکرار رویه فوق حاصل می شود. روش حاضر، بر خلاف سایر فرمول بندی های اجزای محدود( روش های مبتنی بر سختی)، فاقد تقویت ذاتی مربوط به کاربرد توابع شکل است. در نهایت با تحلیل چند نمونه و مقایسه نتایج حاصل از فرمول بندی حاضر با دیگر فرمول بندی ها و نتایج آزمایشگاهی موجود، صحت فرضیات و دقت و کارآیی روش ارائه شده بررسی می شود.