منصة الرسائل والاطاريح: التحليل اللاخطي للهياكل الخرسانية المسلحة الفضائية تحت الأثقال الدورية متضمنا التأثيرات المعتمدة على الزمن.

الخلاصة

الغرض من هذا البحث هو التحليل اللاخطي للهياكل الخرسانية المسلحة الثلاثية الأبعاد و التي تتكون من أعضاء موشورية و \ أو غير موشورية (tapered) و المتعرضة إلى الأحمال المتغيرة دوريا. تم اعتماد انموذج المناطق اللدنة (plastic zone model) في دراسة السلوك غير المرن للهياكل الخرسانية ثلاثية الأبعاد مع إتباع أسلوب الزيادة الجزئية خطوة – خطوة (step by step incremental approach) مع إجراء عمليات المحاولة و الخطأ. تم اقتراح أسلوب جديد سمي أسلوب المناطق (regions approach) للأخذ بنظر الاعتبار التغير في خواص المواد خلال عمق و عرض المقطع. عدد من العوامل تم أخذها بنظر الاعتبار في هذه الطريقة و هي: تداخل التأثير بين العزوم و قوى القص و القوى المحورية، لاخطية التصرف للمادة، اللاخطية الهندسية للمنشأ و التأثيرات المعتمدة على الزمن (time dependent effects) (الزحف و الانكماش) (creep and shrinkage). تم اقتراح انموذج جديد لتمثيل العلاقة بين إجهاد الربط (bond stress) والانزلاق (slip) كما تم اقتراح أسلوب جديد لحل مسألة انزلاق الربط (bond – slip problem) . هذا النموذج يصف ال Heysteretic behavior لقضيب تسليح مفرد موضوع في reinforced concrete beam column element ،هذه التقنية تركز على الاجهادات المنتقلة بين حديد التسليح و الخرسانة المحيطة به من خلال الربط. تم اشتقاق صيغ جديدة للقوى في المساند الثابتة (fixed end forces) للأعضاء المتغيرة العمق أو العرض أو كلاهما خطيا (tapered members) و المعرضة لأحمال موزعة بشكل منتظم (في المستوي xy أو المستوي xz أو كلاهما) مع الأخذ بنظر الاعتبار احتمالية وجود المنطقة اللدنة (plastic zone) في أي مكان من ذلك العضو. تم استخدام آلية الخضوع التي اقترحها Kupfer ، Hilsdrof و Rusch كمحدد لتصرف الخرسانة. كذلك تم الأخذ بنظر الاعتبار قاعدة الصلابة النعومة Hardening / Softening Rule، قاعدة الجريان Flow Rule و تقوية الشد Tension stiffening للخرسانة. آلية الانهيار في هذا البحث تتم بالسحق الموضعي(Crushing Failure) للخرسانة خلال منطقة معينة. استخدم انموذج التصرف اللاخطي للخرسانة و انموذج التصرف اللاخطي للحديد لتمثيل استجابة تلك المادتين تحت تأثير الأحمال الدورية. لغرض إثبات صحة و جدوى الأسلوب المقترح، تم تحليل عدة هياكل خرسانية واظهرت النتائج دقة جيدة بالمقارنة مع دراسات سابقة حيث لم يتجاوز الفارق نسبة (%16.23) . من الاستنتاجات التي تم الحصول عليها لنفس كمية حديد التسليح و لنفس الحجم من الخرسانة، استخدام الأعضاء المتغيرة العمق أو العرض أو كلاهما خطيا (غير موشورية) للمنشات الخرسانية سوف يزيد من الجساءة الكلية للمنشأ و كذلك مقاومة وحدة المنشأ بالمقارنة مع مثيلاتها المكونة من أعضاء منتظمة المقطع (الموشورية) و بالنتيجة يزيد من عدد الدورات اللازمة للتحميل وصولا لحالة الفشل.