منصة الرسائل والاطاريح: التحليل اللاخطي بالعناصر المحددة للقشريات الاسطوانية والصفائح المطوية من الخرسانة المسلحة مع اعتاب طرفية

الخلاصة

تتناول هذه الدراسة التحليل اللاخطي للازاحات الكبيرة للقشريات الاسطوانية والالواح المطوية الكونكريتية بطريقة العناصر المحددة. تم استخدام العناصر الطابوقية ثلاثية الابعاد ذات الثمانية والاربعة عشر والعشرين عقدة لتمثيل الكونكريت. اما بالنسبة لحديد التسليح فقد تم تمثيله كعناصر محوريه مطمورة داخل العنصر الطابوقي ثلاثي الابعاد مع فرض وجود ترابط تام بين بين الخرسانة وحديد التسليح. أعتبر تصرف الخرسانة تحت تأثير اجهادات الإنضغاط تصرفا مرنا-لدنا يتبعه تصرف لدن تام ينتهي عند تهشم الخرسانة. اما بالنسبة للمنطقة الواقعة تحت تأثير اجهادات الشد فقد تم أستخدام أنموذج الشق المنتشر (Smeared Crack Model ) لتمثيل تصرف الخرسانة مع اعتماد أنموذج تصلب الشد (Tension-Stiffening Model ) لتمثيل الاجهادات المتبقية بعد مرحلة التشقق. تم حل معادلات التوازن اللاخطية باستخدام طريقة تزايدية-تكرارية (Incremental-Iterative Technique ) اعتمادا على الطريقة المعدلة لنيوتن-رافسون. تمت السيطرة على اقتراب الحلول من خلال استخدام معيار الاقتراب المبني على أساس القوى.ثلاثة انواع من التكاملات العددية ( 20 , 15a , 8 ) تم استخدامها لتحليل التطبيقات الموجودة في هذه الاطروحة . اللاخطية الهندسية ( Geometrical Nonlinearity ) تم حلها بالاعتماد على أسلوب لاجرانج (Lagrange) الكلي مع الخذ بعين الاعتبار فرضيات( Von Karman ) . تم تطبيق الدراسة على المنشئات القشرية ذات التقوس باتجاه واحد (Cylindrical Shell) بالاضافة الى الالواح المطوية ( Folded Plate) التي تحتوي على أعتاب طرفية لمعرفة قابلية البرنامج على تحليلها. كانت النتائج المحصلة متوافقة بشكل جيد مع النتائج العملية والنظرية المنشورة لهذه الامثلة. كما تضمنت الدراسة تاثير بعض العوامل على تصرف المنشئات التي استخدمت في هذه الرسالة. هذه العوامل هي : تغير السمك، ارتفاع العتب الطرفي، تغيير نسبة حديد التسليح، بالاضافة الى بعض العوامل الاخرى. بالاعتماد على نتائج هذه الدراسة، فان حمل الفشل القصى كان حساسا جدا للتغيير في زاوية المنشا القشري. فقد ادت زيادة الزاوية من 80o الى 180o الى زيادة في حمل الفشل من 49.3kN الى 159.3kN. وبالاعتماد على تلك النتائج، فقد زاد الحمل الاقصى 2.89 مرة عند زيادة سمك القشرة من 10mm الى 30mm .كما كانت هناك زيادة ملحوظة في مقدار الحمل الاقصى عند زيادة نسبة حديد التسليح. بالنسبة للالواح المطوية، كانت زاوية الميلان عاملا مؤثرا في تحديد مقدار الحمل الاقصى للفشل. لقد كان هناك تناقص في مقدار حمل الفشل مقداره 0.73 عند زيادة زاوية الميلان من 30o الى 60o . ادت الزيادة في نسبة الحديد بالاتجاه القصير( التسليح الرئيسي ) والتي مقدارها 200% الى زيادة تحمل المنشا الى 152% . تم اقتراح معادلتين لحساب مقدار التحمل الاقصى للقشريات الاسطوانية والالواح المطوية لحالات مختلفة وكما موضحة في الفصل الخامس