منصة الرسائل والاطاريح: التنبؤ بالسلوك والقدرات على العوارض الخرسانية المسلحة المتضررة من الحرائق والمعززة بالخرسانة فائقة الأداء

الخلاصة

الغرض من هذه الأطروحة هو دراسة سلوك العتبات الخرسانية المسلحة المتضررة من الحريق في ظل ظروف مختلفة، يليها التقوية باستخدام الخرسانة فائقة الأداء UHPC، من خلال تقييم استجابة الحمل والإزاحة، والحمل النهائي، وحمل التكسير، وكذلك كنمط التشقق وأوضاع الفشل. ويتكون البحث من جزأين لإكمال هذه الدراسة. الجزء الأول هو العمل التجريبي، والذي يتضمن إعداد وصب واختبار سبعة عشر عارضة صغيرة الحجم يبلغ طولها 1500 ملم وعرضها 100 ملم وارتفاعها 200 ملم (والتي يعتقد أنها تشبه الظروف الميدانية قدر الإمكان). جميع الكمرات مصنوعة من الخرسانة ذات القوة العادية. (NSC) تم تقسيم هذه العتبات إلى خمس مجموعات لدراسة تأثير: مستوى التحميل المسبق من خلال التعرض للحريق (60%Pu و80%Pu)، التعرض للحريق لدرجة حرارة عالية (500 درجة مئوية و800 درجة مئوية)، عدد الأوجه المكشوفة. للنار (ثلاثة جوانب وجانب واحد)، طريقة التبريد (بالماء والهواء)، شكل تقوية UHPC (ثلاثة جوانب سترة U وجانب الشد) وسمك UHPC (5 سم و 3 سم)). تضمنت التجارب حزمة تحكم واحدة بدون أي معلمات، وسبع حزم معرضة للنار وفقًا لمواصفات درجة الحرارة الزمنية القياسية (ISO 834 وASTM E119) مع التحميل المسبق والعينات المتبقية التي تم تعزيزها بواسطة UHPC. أشارت النتائج إلى أن جميع العينات أظهرت نمط الفشل الانثنائي. تتناقص قوة الضغط مع زيادة درجة حرارة لهب النار، حيث يصل الفقد إلى 74.853% من قوة الضغط عند درجة حرارة 800 درجة مئوية. انخفض الحمل النهائي بنسبة 18.57% إلى 46.01% عند تعرضه للنار عند درجات حرارة 500 درجة مئوية و800 درجة مئوية تحت التحميل المسبق بنسبة 60% Pu، على التوالي. علاوة على ذلك، كان هناك انخفاض كبير في قدرة التحمل المتبقية مع زيادة مستويات الحمل المطبقة أثناء التعرض للحريق. بالإضافة إلى ذلك، كان الانخفاض في سعة الحمولة أكثر وضوحاً بالنسبة للعتبات المعرضة من ثلاث جهات (السفلي والجانبين) للحريق مقارنة مع الكمرات المعرضة من جانب واحد فقط للهب بدرجة حرارة عالية. تفقد العوارض أيضًا المزيد من أحمالها النهائية عندما تُترك لتبرد في الهواء مقارنةً بتبريدها في الماء. داخل كل مجموعة، ظلت إحدى العينات غير معززة، بينما تم تحصين العينات الأخرى باستخدام UHPC بطريقتين مختلفتين: واحدة على شكل حرف U والأخرى على الجانب السفلي. خضعت جميع العوارض لاختبار الانحناء من أربع نقاط حتى فشلت. أدى تقوية العوارض المتضررة من الحريق على شكل حرف U إلى زيادة قدرة التحمل بنسبة 194-354%، في حين أدى تقوية الجانب السفلي إلى زيادة القدرة على التحمل بنسبة 113-209%. الجزء الثاني هو تحليل العناصر المحدودة ثلاثي الأبعاد باستخدام برنامج الكمبيوتر ABAQUS/standard 2019. وتم اعتماد المقارنة بين نتائج الاختبار ونتائج النمذجة العددية. تم استخدام هذا التحليل لدراسة دراسة بارومتريه مهمة أخرى لم يتم أخذها في العمل التجريبي مثل سمك طبقة UHPC والمعززة بواسطة UHPC بدون حديد التسليح GFRP. أظهرت النتائج التجريبية اتفاقا معقولا. أظهرت المقارنة بين النتائج التجريبية والعددية لحزم RC توافقاً جيداً. نسبة التمايز بين النتائج التجريبية والعددية للأحمال النهائية واقصى انحراف مع اقصى فرق 10.15% و 11.26% على التوالي.