رفتار پیچشی شمع های بتنی مسلح ترک خورده در شن و ماسه
چکیده
یک روش عددی اجزای محدود برای تحلیل رفتار شمع‌های بتنی مسلح ترک خورده در این مطالعه پیشنهاد شد. یک مدل پیچشی گشتاور سه خطی برای نشان دادن پاسخ پیچشی اجزای شمع بتونی مسلح با حداکثر تنش پیچشی استفاده می‌شود. بخش باقی مانده شمع به صورت یک رفتار پیچشی الاستیک خطی مدل سازی می‌شود. مقاومت پیچشی خاک در امتداد محور شمع با فنرهای غیر خطی نشان داده می‌شود که به صورت یک تابع هذلولی مدل سازی شده و در نقطهمیانی هر جزء شمع عمل می‌کند. تابع هذلولی پیشنهادی با نتایج آزمایشی موجود مقایسه شده و بسیار رضایت بخش بود. هر دوی تحلیل‌های خطی و غیر خطی انجام شدند و نشان دادند که در نظر گرفتن تغییر سفتی شمع در زمان ترک خوردگی بتون از اهمیت بسیاری برخوردار است.
1-مقدمه
سازه‌ها ممکن است در معرض بارهای قابل توجهی به دلیل اثر باد، امواج یا زلزله قرار بگیرند. این بارها موجب القای نیروهای پیچشی بر روی شمع‌ها به دلیل گریز از مرکز بودن بارهای جانبی شده‌اند. بنابراین، توجه زیادی به رفتار پیچشی شمع‌ها در طی چند دهه گذشته معطوف شده است (3-6-8-12). بیشتر تحقیقات فعلی در زمینه رفتار پیچشی شمع بر اثر رفتار خاک خطی و غیر خطی بر روی عملکرد ساختار شمع تاکید دارند. به علاوه، بیشتر روش‌های تحلیلی پیشنهادی این تحقیقات ساختار شمع را به صورت یک رفتار خطی در نظر گرفته‌اند. با این حال، احتمال ترک خوردگی بتون بر روی شمع بتنی مسلح اثر معنی داری روی عملکرد ساختاری تحت گشتاور وارد می‌کند. مطالعه حاضر در دانشگاه فلوریدای آمریکا با پشتیبانی مالی اداره تحقیقات حمل و نقل آمریکا برای مطالعه ترک خوردگی بتن بر روی رفتار پیچشی شمع‌های بتنی مسلح انجام شد (1). به این ترتیب، یک مطالعه با در نظر گرفتن ویژگیهای غیر خطی روی شمع و خاک، یک مسئله دیگر در تحلیل فونداسیون‌های شمع است.
ABSTRACT
A finite element numerical procedure for the analysis of torsional behavior of cracked reinforced concrete pile is proposed. A trilinear torque-twist model is used to represent the torsional response of the reinforced concrete pile element with maximum torsional stresses. The remaining part of the pile is modeled as a linear elastic torsional behavior. The soil torsional resistance along pile shaft is represented by the nonlinear springs, modeled as the hyperbolic function, acting at the midpoint of each pile element. The proposed hyperbolic function is compared against available experimental results and showed to be very satisfactorily. Both linear and nonlinear analyses were performed and showed the importance of taking into account the changing of pile stiffness once concrete has cracked.
I. INTRODUCTION
Structures may be subjected to significant loads due to wind, wave or earthquake actions. These loads may induce torsional forces on piles due to eccentricity of lateral loadings. Therefore, increasing attention is being focused on the torsional behavior of piles during the past few decades [3-6, 8-12]. Most of the available researches on pile torsional behavior are emphasizing on the effect of linear or nonlinear soil behavior on pile structure performance. In addition, most proposed analytical methods of these researches considered pile structure as linear behavior. However, the possibility of concrete cracking on reinforced concrete pile may significantly affect the structural performance under torque. An ongoing research is conducted at the University of Florida, USA, sponsored by the US Transportation Research Board, to study the possible concrete cracking on torsional behavior of reinforced concrete piles [1]. Therefore, a study, considering nonlinearity properties on both soil and pile, is another formidable problem in the analysis of pile foundations.
چکیده
1-مقدمه
2- مدل سازی مصالح
1-مدل مصالح برای المان شمع
1- پاسخ الاستیک و ترک خوردگی در حالت پیچش
2: سفتی و تسلیم پس از ترک خوردگی
2-مدول واکنش بستر خاک
1-محور شمع
2-پایه شمع
3-فرمولاسیون المان محدود (اجزای محدود)
4- مطالعات عددی
1-مثال‌های تحلیل خطی
2-مثال تحلیل غیر خطی
5-نتیجه گیری
ABSTRACT
I. INTRODUCTION
II. MATERIAL MODELING
1. Material model for the pile element
2. Modulus of subgrade reaction of soil
III. FINITE ELEMENT FORMULATION
IV. NUMERICAL STUDIES
V. CONCLUSIONS
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه