مطالعه رفتار پيوستگي ميلگرد آجدار فولادي با بتن فوق‌توانمند تقويت شده با ميكروالياف فولادي با استفاده از روش المان محدود چند مقياسي

در تحقيق حاضر با توسعه مدل المان محدود به بررسي رفتار بيرون كشيدگي ميلگرد فولادي آجدار از بتن فوق‌توانمند اليافي پرداخته شد. مدل المان محدود چندمقياسي به صورت سه فاز مجزا شامل بتن فوق‌توانمند به صورت ماده ايزوتروپ، ميكروالياف فولادي و ميلگرد شبيه‌سازي شد. به منظور در نظر گرفتن فرضيات واقع‌بينانه‌تر، براي اولين بار آج‌هاي ميلگرد نيز شبيه‌سازي شده و اندركنش بين ميلگرد و الياف با بتن توسط مدل ناحيه تماس چسبنده اعمال شده است. پارامترهاي مدل رفتاري ناحيه تماس چسبنده با كاليبره كردن نتايج مدل المان محدود و نتايج تست تجربي تعيين شد. در نهايت، پس از صحت‌سنجي نتايج المان محدود چندمقياسي، بيشينه نيروي بيرون كشيدگي، جابجايي متناظر و كار انجام لازم براي بيرون كشيدگي ميلگرد با استفاده از منحني‌هاي نيرولغزش تعيين شد. عواملي نظير درصد حجمي ميكروالياف فولادي، طول مهارشدگي و قطر ميلگرد، بر مقاومت پيوستگي ميلگرد و بتن فوق‌توانمند اليافي ارزيابي گرديد. نتايج نشان مي‌دهد كه طول مهارشدگي تأثير قابل ملاحظه‌اي بر رفتار پيوستگي ميلگرد داشته و با افزايش طول مهارشدگي، نيروي بيرون كشيدگي نيز بيشتر مي‌شود. با توجه به نتايج مشاهده مي‌شود براي ميلگرد با قطر 20 mm، با افزايش ميزان الياف از 0% به 2% نيروي بيرون كشيدگي و كار بيرون كشيدگي به ترتيب در حدود 30% و 22% افزايش مي‌يابد.‏