آزمايش شكافت استوانه بنايي و مدل‌سازي رفتار محصور شده ملات بر مبناي انرژي شكست

در اين مقاله از تست برزيلي (شكافت) كه يك آزمايش نيمه‌ مخرب بوده و حداقل دست ‌خوردگي را در سازه ايجاد مي‌ كند، جهت تخمين پارامترهاي مقاومتي بنايي هاي با ملات ماسه و سيمان استفاده مي گردد. در اين شيوه، به وسيله استخراج مغزه‌ هاي داراي يك بندِ ملات، و اجراي تست برزيلي تحت زواياي مختلف ملات نسبت به راستاي اصلي، مي ‌توان پارامترهاي مقاومتي بنايي را (c و ) استخراج كرد. اين تست را مي ‌توان جايگزين مناسبي براي ساير تست ‌هاي نيمه‌ مخرب خصوصاً تست برش ملات به شمار آورد. تست اخير نواقصي دارد كه عمده آن وجود عدم لحاظ اثر اتساع در ملات است. نقص مذكور، موجب تشديد تنش عمودي موجود بر روي آجر مورد آزمايش شده و در نتيجه مقادير پارامترهاي مقاومتي را بيشتر از مقدار واقعي، برآورد مي‌ كند. در ادامه يك ريزمدل پيوسته سه ‌بعدي جهت پيش ‌بيني رفتار بنايي غيرمسلح در فشار، ارائه مي‌ گردد. با توجه به تفاوت در مدول الاستيسيته، ضريب پواسون و ضخامت دو مصالح آجر و ملات در بنايي، تلاش‌ هاي متعددي براي شبيه‌سازي رفتار فشاري بنايي انجام شده ‌است. براي بررسي اين رفتار كه تحت تأثير اندركنش واحدها و ملات است، مدل‌ هاي دو بعدي قادر به لحاظ محصورشدگي سه ‌محوره ملات نيستند. از طرفي مدل‌ هاي سه ‌بعدي موجود به سادگي قادر به كنترل اثر اتساع به صورت صريح و لحاظ محصورشدگي سه محوره نمي‌ باشند. مدل ارائه شده بر مبناي مفهوم ريز صفحه (چند صفحه) است و براي مدل‌سازي شكست در سازه‌ بنايي در اثر فشار توسعه مي ‌يابد. در ادامه توانايي مدل ارائه ‌شده در مقابل نتايج آزمايشگاهي و ساير مدل‌ هاي عددي، بررسي ‌شده و جهت مدل‌سازي كار آزمايشگاهي حاضر استفاده مي‌گردد. مقايسه نتايج، دقت مناسب نتايج حاصل از مدل عددي پيشنهادي و قابليت اجراي تست مغزه در بنايي‌هاي آجري با ملات ماسه-سيمان را نشان مي‌دهد.