ارزیابی عددی سازوکارهای خطوط تسلیم در دال‌های مرکب فولاد–بتن با در نظر گرفتن رفتار غیرخطی واقعی مصالح

چکیده

این پژوهش به ارزیابی عددی سازوکارهای خطوط تسلیم در دال‌های مرکب فولاد–بتن با در نظر گرفتن رفتار غیرخطی واقعی مصالح می‌پردازد. در این مطالعه، تحلیل اجزای محدود در کنار داده‌های آزمایشگاهی واقعی از آزمون‌های دال مرکب در مقیاس بزرگ به کار گرفته شده تا الگوی شکل‌گیری، جهت‌گیری و گسترش خطوط تسلیم تحت شرایط گوناگون بارگذاری با دقت بیشتری پیش‌بینی شود. مدل‌های رفتاری غیرخطی مصالح برای بتن و فولاد به گونه‌ای تدوین شده‌اند که پدیده‌های سخت‌شوندگی کرنشی، نرم‌شدگی فشاری و سختی کششی را بازتاب دهند. مدل عددی توسعه‌یافته با نتایج آزمایش‌های خمشی دال‌های مرکب دارای نسبت‌های مختلف طول بر عمق و شرایط مرزی متفاوت مقایسه و اعتبارسنجی شده است. نتایج نشان می‌دهد در نظر گرفتن رفتار واقعی غیرخطی مصالح، همبستگی میان پیش‌بینی‌های تئوری خطوط تسلیم و ظرفیت نهایی آزمایشگاهی را به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهد. الگوهای خطوط تسلیم حاصل از شبیه‌سازی نیز تطابق بیشتری با مسیرهای ترک‌خوردگی و الگوی شکست نهایی در آزمایش‌ها دارند. افزون بر این، روابط تجربی میان پارامترهای مقاومتی مصالح مانند مقاومت فشاری بتن و تنش تسلیم فولاد با هندسه و انرژی شکست خطوط تسلیم استخراج گردیده است. یافته‌های این تحقیق چارچوبی واقع‌گرایانه‌تر برای پیش‌بینی ظرفیت نهایی و رفتار پس از تسلیم دال‌های مرکب فولاد–بتن ارائه می‌کند و می‌تواند به بهبود روش‌های تحلیلی طراحی در مهندسی سازه بینجامد.