تنش تسليم فشاری c0 علائم يوناني
تنش متناظر با کرنش تراکم در شروع سختشدگي مجدد c1  کميت ترکيب کننده کرنشهاي محوري و برشي
تنش محوري و تنش برشي  T ,N  ضريب بيانگر سهم کرنش انحرافي در کرنش تراکم
مقاومت برشي s g ,g متغيرهاي تابع توزيع گاما
مقاومت کششي t  پتانسيل خميري
تنش محوري متناظر با تغيير ضريب اصطکاک داخلي از۰ به 
N0  کرنش مؤثر
زاويه بين بردارهاي کرنش محوري و برشي

max کرنش مؤثر بيشينه
0c کرنش متناظر با تنش تسليم فشاري

١- مقدمه ساختاري نـاهمگن و متشـکل از اجـزاي متفـاوت، رفتـاري بـه
بتن بهعنـوان يکـي از مصـالح سـاختماني پرکـاربرد بـا داشـتن نسـبت پيچيـده در شـرايط بارگـذاري متفـاوت از خـود نشـان
تابستان
ميدهد. بر همين اساس تحقيقات فراواني در زمينه رفتارشناسي اين ماده در دهههاي متمـادي انجـام پذيرفتـه و ه مچنـان ادامـهدارد. دستاورد بسياري از اين پژوهشها در قالب مدلهاي مبتني بر تئوري محيط پيوسته ارائه شدهاند که از جمله معـروف تـريناين مدلها ميتوان به مدل هايلي و فنـوز [ ۱]، جفرسـون [ ۲]، جيسون و همکاران [۳]، وو و همکاران [۴]، گراسل و جيراسک [۵]، سرونکا و پاپانيکولا [۶]، انگوين [۷] و گراسل و همکـاران
[۸] اشاره نمود. در اين دسته از مدلها، رفتـار بـتن بـهصـورتهمگن درنظر گرفته ميشود. بنابراين کاربرد اين مدلها تنهـا درمواردي امکانپذير است که تمام ابعاد اجزاي بتني مورد بررسي و همچنين سطوح بارگذاري ملاحظات المان حجم نمايشگر١ را تأمين نمايند.
همگام با توسعه قابل توجه توان محاسباتي رايانهها در يـکدهه اخير، حال اين امکان بهوجود آمده که مدلهايي براي بـتنتوسعه يابد که در آن ريزساختار٢ بتن تا حد امکان درنظر گرفته شود. از جمله اين مدلها، مدلهـاي ميـان مقيـاس ٣ هسـتند . در مدلهاي ميان مقياس، بتن بهصورت يک مـاده دو فـازي (شـاملدرشت دانهها و ملات) و يا يک ماده سه فازي (شـامل درشـت دانهها، لايه انتقال٤ و ملات) درنظر گرفته ميشود.
مدل هاي ميان مقياس را مـي تـوان بـه دو دسـته مـدلهـايپيوسته٥ و مدلهـاي مجـزا ۶ تق سـيمبنـدي نمـود. در مـدل هـايپيوسته، ميدان جابهجايي در کل نمونه بهصورت پيوسته درنظـرگرفته ميشود و خسارت ناشي از ترکخوردگي بهکمک توابـعنرمشدگي يا خسارت در روابط سـاختاري بيـان مـيشـود [٩ و ١٠]. در مدلهاي مجزا، ميدان جابهجايي تنها در داخل المانهـاپيوسته است. ازجمله اين مدل ها ميتوان به دو گروه مـدل هـايشبکه المانهاي تير با فنر٧ و شبکه المانهاي صلب با فنر٨ اشاره کرد [١١].
مدل شبکه- دانه مجزا٩ [١٢،١٣] از جملـه مـدلهـاي ميـان مقياس مبتني بر المانهاي مجزا است که بهمنظـور شـبيهسـازيرفتار غيرخطي بتن با درنظـ ر گـرفتن ريزسـاختار توسـعه يافتـهاست. نسخه اوليه اين مدل با نام مدل شبکه بـرش – محصـور ١٠ توسط کوسـاتيس و همکـاران [١٤ و ١٥] ارائـه شـ د. در سـال٢٠٠6 اصلاحاتي برروي مدل صورت گرفت که بخش مهم آن، تغيير موقعيت نقاط محاسباتي برروي صفحات تماس بود [١6].
در سال ٢٠١١، با تلفيق مـدل شـبکه بـرش- محصـور بـا مـدلدانههاي مجزا١١، مدل جديدی با نام مدل شبکه- دانه مجزا ارائه شد [١٢ و ١٣]. در مدل توسعه يافته، در بخـش هـاي هندسـه ومدل رفتاري اصلاحاتي صورت گرفت.
توانايي مدل شبکه- دانه مجـزا در شـبيهسـازي جنبـههـايمتنوعي از رفتار پيچيده بـتن سـبب شـده اسـت کـه ايـن مـدلبهعنوان يک ابزار قدرتمند در بررسي رفتار بـتن مـورد اسـتفادهقرار گيرد. از جمله موارد استفاده از اين مدل ميتوان به کارهاي شافرت و کوساتيس [١٧]، النگـر و همکـاران [١٨]، اسـميت وهمکاران [١٩] و جاويدان و همکاران [٢٠] اشاره نمود.
در مدل شبکه- دانه مجزا، در حالت سه بعدي، سـنگدانه هـابهصورت کره فرض ميشوند. اين فرض منجربه سـادگي قابـل ملاحظهاي در توليد هندسه و مدل عددي ميشود. با اين وجود، در نتيجه اين فرض، از اثرات هندسه سنگدانهها بر پاسخ بـزرگ مقياس بتن و همچنـين الگـوي تـرکخـوردگي در ريزسـاختارصرفنظر ميشود. از اينرو، در مقاله حاضـر ، راهکارهـاي لازمبراي شبيهسازي سنگدانههاي غيردايروي در فضـاي دو بعـدي وسازگار نمودن هندسه و کينماتيک مدل شبکه- دانه مجـزا ارائـهميشود. اين توسعه پايهگذار پژوهشهاي آتي براي ارتقاي مدل شبکه- دانه مجـزا بـراي سـنگدانههـاي غيـر کـروي در حالـتسهبعدي خواهد بود.

٢- مرور کلي بر مدل شبکه- دانه مجزا
مدل شبکه- دانه مجـزا يـک مـدل ميـان مقيـاس در چـارچوبروش المانهاي مجزا است که بتن را در مقياس درشت دانههـاشبيهسازي مينمايد. در اين مدل، در حالت دوبعدي، سنگدانهها بهصورت دايره فرض ميشوند. توزيع اندازه دانـه هـا بـراسـاسمنحني دانهبندي است. دانهها بهکمـک روش سـعي و خطـا، ازبزرگتـرين دانـه تـا کـوچکترين آنهـا، در محـيط نمونـه چيـده
ميشوند. در هر مرحله کنترل ميشود که دانه جايگذاري شـده،با دانههاي موجود در محيط نمونه و همچنين با مرزهاي نمونـههمپوشاني نداشته باشد. سپس برروي مراکز دانهها شـبکه بنـديدلوني١٢ ايجاد ميشود. اين شبکه مشخص مينمايد که هر دانـهبا کداميک از دانـههـاي پيرامـون خـود ارتبـاط دارد. پـارهخـطمتصلکننده دو دانه، رباط١٣ناميده ميشـود. بـرروي هـر ربـاط،نقطه لبه، EdgeP، بهصورت نقطه مياني بخشي از ربـاط کـه درفاز ملات قرار دارد تعريـف مـيشـود. همچنـين در هـر مثلـثدلوني، نقطه مثلث، TriP، بهصورت مرکز سـطح بخـش مـلاتمثلث تعريف ميشود. از اتصال اين نقاط به يکديگر در تمـاميمثلثهاي دلوني، مجموعهاي از سلولها ايجاد ميشود کـه هـريک از آنها شامل يک دانه و ملات اطراف آن است (شکل (١)).
در هر سلول، مرکز سلول همان مرکز دانه محـاط در آن اسـت.اندرکنش يک سلول با سلولهاي مجاور خود، بـه کمـک نقـاطمحاسباتي۱۴ مشترک بين سلول مزبور و سلولهـاي پيرامـون آنکنترل ميشود. اين نقاط در مرکز هر يک از پارهخطهاي تماس بين دو سلول قرار دارنـد. اجـزاي مختلـف مـدل شـبکه- دانـهمجزاي دوبعدي در شکل (۱) نشان داده شده است.
در مدل شبکه- دانـه مجـزا دوبعـدي ، هـر سـلول داراي دو درجه آزادي انتقالي و يک درجه آزادي چرخشي است. در طول يک تحليل، در هر گام محاسباتي، بهعلت جابهجايي و چرخش متفاوت دو سلول مجاور، در نقـاط محاسـباتي بـين دو سـلول،پرش جابهجايي رخ ميدهد. از تقسيم بردار پرش جابهجايي بـرطول رباط بين دو دانه، بردار کرنش بهدست ميآيد. ايـن بـرداربه مؤلفههاي عمود بر پارهخط تماس، کرنش محوري، و ممـاسبر پارهخط تماس، کرنش برشي، تجزيه ميشود. سپس به کمک روابط ساختاري مدل، بردارهاي تنش محـوري و تـنش برشـي براساس اين بردارهاي کرنش محاسـبه مـيشـوند. در ادامـه، ازحاصلضرب بردارهاي تنش در طول پارهخط تماس شامل نقطه محاسباتي، نيروهاي تماس بـين دو سـلول حاصـل مـيشـو ند.
درنهايت، نيروهاي گرهي هر سلول از برآيند نيروهـاي اعمـاليبرروي سطوح آن سلول بهدست ميآيند.

P
1

TriP
123

P
2

EdgeP
12

TriP
124

P
3

P
4

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

P

1


پاسخ دهید