تنش تسلیم فشاری c0 علائم یونانی
تنش متناظر با کرنش تراکم در شروع سختشدگی مجدد c1  کمیت ترکیب کننده کرنشهای محوری و برشی
تنش محوری و تنش برشی  T ,N  ضریب بیانگر سهم کرنش انحرافی در کرنش تراکم
مقاومت برشی s g ,g متغیرهای تابع توزیع گاما
مقاومت کششی t  پتانسیل خمیری
تنش محوری متناظر با تغییر ضریب اصطکاک داخلی از۰ به 
N0  کرنش مؤثر
زاویه بین بردارهای کرنش محوری و برشی

max کرنش مؤثر بیشینه
0c کرنش متناظر با تنش تسلیم فشاری

١- مقدمه ساختاری نـاهمگن و متشـکل از اجـزای متفـاوت، رفتـاری بـه
بتن بهعنـوان یکـی از مصـالح سـاختمانی پرکـاربرد بـا داشـتن نسـبت پیچیـده در شـرایط بارگـذاری متفـاوت از خـود نشـان
تابستان
میدهد. بر همین اساس تحقیقات فراوانی در زمینه رفتارشناسی این ماده در دهههای متمـادی انجـام پذیرفتـه و ه مچنـان ادامـهدارد. دستاورد بسیاری از این پژوهشها در قالب مدلهای مبتنی بر تئوری محیط پیوسته ارائه شدهاند که از جمله معـروف تـریناین مدلها میتوان به مدل هایلی و فنـوز [ ۱]، جفرسـون [ ۲]، جیسون و همکاران [۳]، وو و همکاران [۴]، گراسل و جیراسک [۵]، سرونکا و پاپانیکولا [۶]، انگوین [۷] و گراسل و همکـاران
[۸] اشاره نمود. در این دسته از مدلها، رفتـار بـتن بـهصـورتهمگن درنظر گرفته میشود. بنابراین کاربرد این مدلها تنهـا درمواردی امکانپذیر است که تمام ابعاد اجزای بتنی مورد بررسی و همچنین سطوح بارگذاری ملاحظات المان حجم نمایشگر١ را تأمین نمایند.
همگام با توسعه قابل توجه توان محاسباتی رایانهها در یـکدهه اخیر، حال این امکان بهوجود آمده که مدلهایی برای بـتنتوسعه یابد که در آن ریزساختار٢ بتن تا حد امکان درنظر گرفته شود. از جمله این مدلها، مدلهـای میـان مقیـاس ٣ هسـتند . در مدلهای میان مقیاس، بتن بهصورت یک مـاده دو فـازی (شـاملدرشت دانهها و ملات) و یا یک ماده سه فازی (شـامل درشـت دانهها، لایه انتقال۴ و ملات) درنظر گرفته میشود.
مدل های میان مقیاس را مـی تـوان بـه دو دسـته مـدلهـایپیوسته۵ و مدلهـای مجـزا ۶ تق سـیمبنـدی نمـود. در مـدل هـایپیوسته، میدان جابهجایی در کل نمونه بهصورت پیوسته درنظـرگرفته میشود و خسارت ناشی از ترکخوردگی بهکمک توابـعنرمشدگی یا خسارت در روابط سـاختاری بیـان مـیشـود [٩ و ١٠]. در مدلهای مجزا، میدان جابهجایی تنها در داخل المانهـاپیوسته است. ازجمله این مدل ها میتوان به دو گروه مـدل هـایشبکه المانهای تیر با فنر٧ و شبکه المانهای صلب با فنر٨ اشاره کرد [١١].
مدل شبکه- دانه مجزا٩ [١٢،١٣] از جملـه مـدلهـای میـان مقیاس مبتنی بر المانهای مجزا است که بهمنظـور شـبیهسـازیرفتار غیرخطی بتن با درنظـ ر گـرفتن ریزسـاختار توسـعه یافتـهاست. نسخه اولیه این مدل با نام مدل شبکه بـرش – محصـور ١٠ توسط کوسـاتیس و همکـاران [١۴ و ١۵] ارائـه شـ د. در سـال٢٠٠6 اصلاحاتی برروی مدل صورت گرفت که بخش مهم آن، تغییر موقعیت نقاط محاسباتی برروی صفحات تماس بود [١6].
در سال ٢٠١١، با تلفیق مـدل شـبکه بـرش- محصـور بـا مـدلدانههای مجزا١١، مدل جدیدی با نام مدل شبکه- دانه مجزا ارائه شد [١٢ و ١٣]. در مدل توسعه یافته، در بخـش هـای هندسـه ومدل رفتاری اصلاحاتی صورت گرفت.
توانایی مدل شبکه- دانه مجـزا در شـبیهسـازی جنبـههـایمتنوعی از رفتار پیچیده بـتن سـبب شـده اسـت کـه ایـن مـدلبهعنوان یک ابزار قدرتمند در بررسی رفتار بـتن مـورد اسـتفادهقرار گیرد. از جمله موارد استفاده از این مدل میتوان به کارهای شافرت و کوساتیس [١٧]، النگـر و همکـاران [١٨]، اسـمیت وهمکاران [١٩] و جاویدان و همکاران [٢٠] اشاره نمود.
در مدل شبکه- دانه مجزا، در حالت سه بعدی، سـنگدانه هـابهصورت کره فرض میشوند. این فرض منجربه سـادگی قابـل ملاحظهای در تولید هندسه و مدل عددی میشود. با این وجود، در نتیجه این فرض، از اثرات هندسه سنگدانهها بر پاسخ بـزرگ مقیاس بتن و همچنـین الگـوی تـرکخـوردگی در ریزسـاختارصرفنظر میشود. از اینرو، در مقاله حاضـر ، راهکارهـای لازمبرای شبیهسازی سنگدانههای غیردایروی در فضـای دو بعـدی وسازگار نمودن هندسه و کینماتیک مدل شبکه- دانه مجـزا ارائـهمیشود. این توسعه پایهگذار پژوهشهای آتی برای ارتقای مدل شبکه- دانه مجـزا بـرای سـنگدانههـای غیـر کـروی در حالـتسهبعدی خواهد بود.

٢- مرور کلی بر مدل شبکه- دانه مجزا
مدل شبکه- دانه مجـزا یـک مـدل میـان مقیـاس در چـارچوبروش المانهای مجزا است که بتن را در مقیاس درشت دانههـاشبیهسازی مینماید. در این مدل، در حالت دوبعدی، سنگدانهها بهصورت دایره فرض میشوند. توزیع اندازه دانـه هـا بـراسـاسمنحنی دانهبندی است. دانهها بهکمـک روش سـعی و خطـا، ازبزرگتـرین دانـه تـا کـوچکترین آنهـا، در محـیط نمونـه چیـده
میشوند. در هر مرحله کنترل میشود که دانه جایگذاری شـده،با دانههای موجود در محیط نمونه و همچنین با مرزهای نمونـههمپوشانی نداشته باشد. سپس برروی مراکز دانهها شـبکه بنـدیدلونی١٢ ایجاد میشود. این شبکه مشخص مینماید که هر دانـهبا کدامیک از دانـههـای پیرامـون خـود ارتبـاط دارد. پـارهخـطمتصلکننده دو دانه، رباط١٣نامیده میشـود. بـرروی هـر ربـاط،نقطه لبه، EdgeP، بهصورت نقطه میانی بخشی از ربـاط کـه درفاز ملات قرار دارد تعریـف مـیشـود. همچنـین در هـر مثلـثدلونی، نقطه مثلث، TriP، بهصورت مرکز سـطح بخـش مـلاتمثلث تعریف میشود. از اتصال این نقاط به یکدیگر در تمـامیمثلثهای دلونی، مجموعهای از سلولها ایجاد میشود کـه هـریک از آنها شامل یک دانه و ملات اطراف آن است (شکل (١)).
در هر سلول، مرکز سلول همان مرکز دانه محـاط در آن اسـت.اندرکنش یک سلول با سلولهای مجاور خود، بـه کمـک نقـاطمحاسباتی۱۴ مشترک بین سلول مزبور و سلولهـای پیرامـون آنکنترل میشود. این نقاط در مرکز هر یک از پارهخطهای تماس بین دو سلول قرار دارنـد. اجـزای مختلـف مـدل شـبکه- دانـهمجزای دوبعدی در شکل (۱) نشان داده شده است.
در مدل شبکه- دانـه مجـزا دوبعـدی ، هـر سـلول دارای دو درجه آزادی انتقالی و یک درجه آزادی چرخشی است. در طول یک تحلیل، در هر گام محاسباتی، بهعلت جابهجایی و چرخش متفاوت دو سلول مجاور، در نقـاط محاسـباتی بـین دو سـلول،پرش جابهجایی رخ میدهد. از تقسیم بردار پرش جابهجایی بـرطول رباط بین دو دانه، بردار کرنش بهدست میآید. ایـن بـرداربه مؤلفههای عمود بر پارهخط تماس، کرنش محوری، و ممـاسبر پارهخط تماس، کرنش برشی، تجزیه میشود. سپس به کمک روابط ساختاری مدل، بردارهای تنش محـوری و تـنش برشـی براساس این بردارهای کرنش محاسـبه مـیشـوند. در ادامـه، ازحاصلضرب بردارهای تنش در طول پارهخط تماس شامل نقطه محاسباتی، نیروهای تماس بـین دو سـلول حاصـل مـیشـو ند.
درنهایت، نیروهای گرهی هر سلول از برآیند نیروهـای اعمـالیبرروی سطوح آن سلول بهدست میآیند.

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


دیدگاهتان را بنویسید