کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5013846 1463049 2017 40 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Strengthening mechanism of channel steel plate for notched concrete beams against fracture: Test and numerical study
ترجمه فارسی عنوان
ساز و کار تقویت صفحات فولادی کانال برای پرتو بتونی بتونه در برابر شکستگی: آزمایش و بررسی عددی
کلمات کلیدی
پرتو بتن، شکستگی، ورق فولادی کانال ساز و کار تقویت، مطالعه عددی،
ترجمه چکیده
سازه های بتنی به طور عمدی با حفره ها یا مفاصل ناقص در بسیاری از شیوه های مهندسی برای مقابله با شرایط بارگذاری پیچیده ساخته شده اند. اهمیت فوق العاده ای برای بهبود مقاومت به کرک و نصب یک صفحه فولادی کانال پیش از نوک تیز (یا مفصل) ساخته شده به منظور ساخته شده است که ممکن است برای این هدف مفید باشد. در این مقاله، تحقیق در مورد مکانیزم تقویت نصب یک ورق فولاد کانال در سر یک حفره ای برای پرتوهای بتنی در برابر شکست شکست شکستن حالت کشف شده است. هر دو آزمایش و مطالعات عددی انجام شده است و توجه ویژه به اثرات عوامل کلیدی در ظرفیت بار بار و الگوی شکست است. دو نوع از آزمون های خمشی سه نقطه بر روی بتن های بتونی با یا بدون تقویت ورق فولادی کانال برای مطالعه مقایسه ای انجام شد. نتایج آزمون نشان داد که قابلیت اندازه گیری صفحات فولادی کانال برای افزایش ظرفیت بار پرتو نشان می دهد، و در نتیجه شکستن تیرهای بتن مسلح، واکنش بین واژگان و ماتریس شکست خورد. به همین ترتیب، مدل های عددی مبتنی بر عنصر محدود برای بررسی ترک خوردگی پیشرفته در تیرهای تست و مکانیسم تقویت نصب توسط یک صفحه فولادی ایجاد شد. یک مدل مواد آسیب-پلاستیکی برای شبیه سازی توسعه ترک خوردگی بتن استفاده شد، در حالیکه دو روش متفاوت برای مدل سازی رابط بتن-بتن مورد استفاده قرار گرفت: یک باند کاملی بود، در حالی که دیگر یک لایه ی نازک گسسته ی رابط را به وجود آورد که اجازه می دهد تا برای واکنش احتمالی و لغزش مقایسه نتایج عددی و آزمایشگاهی داده شده و تأثیر عوامل کلیدی بر عملکرد پرتوها با اندازهگیری صفحات فولادی با استفاده از مطالعات عددی پارامتری مورد بررسی قرار گرفت. این مقاله بعضی از بحث ها در مورد مکانیسم تقویت و نتیجه گیری ها به پایان می رسد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی مکانیک
پیش نمایش مقاله
ساز و کار تقویت صفحات فولادی کانال برای پرتو بتونی بتونه در برابر شکستگی: آزمایش و بررسی عددی
چکیده انگلیسی
Concrete structures are intentionally built with notches or incomplete joints in many engineering practices to deal with complex loading conditions. It is of great significance to improve the crack resistance and the installation of a channel steel plate ahead of the purpose-built notch (or joint) tip may serve such a purpose. This paper presents an investigation into the strengthening mechanism of installing a channel steel plate at the head of a notch for concrete beams against opening mode fracture failure. Both test and numerical studies have been undertaken and particular attention is given to the effects of key factors on the load carrying capacity and the failure pattern. Two types of three-point bending tests were conducted on concrete beams with or without channel steel plate reinforcement for a comparison study. The test results demonstrated the capability of channel steel plate measure for increasing the beam load capacity, and the interface debonding and matrix cracking were responsible for the eventual failure of reinforced concrete beams. Correspondingly, finite element based numerical models were established to investigate the progressive cracking in test beams and the strengthening mechanism by the installation of a steel plate. A damage-plasticity material model was used for simulating the cracking development in concrete, whilst two different approaches were adopted for the steel-concrete interface modelling: one assumed a perfect bond while the other incorporated a discrete thin layer of interface to allow for potential debonding and slippage. A comparison between the numerical and test results was given, and the effects of key factors on the performance of beams with steel plate measure were investigated through parametric numerical studies. The paper ends with some discussions on the strengthening mechanism and conclusions.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Engineering Fracture Mechanics - Volume 180, July 2017, Pages 132-147
نویسندگان
, , , , ,