تاب‌آوری لرزه‌ای با آرماتور GFRP
برنامهٔ پژوهشی گسترده و در حال اجرا، با پیوند دادن رفتار مصالح، آزمایش‌های سازه‌ای، تحلیل در سطح سامانه و ضوابط طراحی آینده.
چگونه می‌توان از آرماتور بادوام GFRP در سامانه‌های بتنی مقاوم در برابر زلزله استفاده کرد و هم‌زمان رفتار مصالح و تقاضاهای لرزه‌ای در سطح سامانه را در نظر گرفت؟
دانشگاه مک‌گیل · برنامهٔ در حال اجرا
Yi Shao، مجری اصلی
Yazhou (Tim) Xie، همکار مجری
سید محمد حسینی، همکار مجری
Gregory G. Deierlein ↗
دانشگاه استنفورد
پنج مرحلهٔ پژوهشی پیوسته
خلاصهٔ پیشرفت بر اساس گزارش اوت–سپتامبر ۲۰۲۶ پروژه.
۰۱مدل‌سازی غیرخطی و تحلیل مقدماتی قاب‌هابخش اصلی کار تکمیل شده است
چارچوب مدل‌سازی اعتبارسنجی‌شده در OpenSees، با درنظرگرفتن نفوذ کرنش آرماتور؛ در ادامه، ارزیابی غیرخطی مقدماتی قاب‌ها و استخراج نکات طراحی.
۰۲پیوستگی و مهار آرماتور تحت بارگذاری لرزه‌ایبخش اصلی کار تکمیل شده است
آزمایش‌های انتهای تیر، توسعهٔ چیدمان آزمایش و بررسی تحلیلی پیوستگی GFRP و بتن تحت بارگذاری چرخه‌ای رفت‌وبرگشتی.
۰۳آزمایش‌های اتصال تیر به ستونآزمایش‌ها تکمیل شده‌اند؛ تحلیل‌های تکمیلی ادامه دارند
دو مجموعه آزمایش شامل ۱۲ اتصال با آرایش‌های آرماتور GFRP و آرماتورگذاری ترکیبی. مطالعات عددی و پارامتریک تکمیلی همچنان ادامه دارند.
۰۴مطالعات عددی در سطح عضو و سامانهمطالعات اصلی تکمیل شده‌اند؛ بررسی حالت‌های ترکیبی ادامه دارد
مدل‌سازی قاب‌های خمشی و دیوارهای برشی، تحلیل تاریخچهٔ زمانی غیرخطی، مطالعات پارامتریک، تحلیل دینامیکی افزاینده و ارزیابی شکنندگی لرزه‌ای.
۰۵مدل‌های قابل‌استفاده در آیین‌نامه و ضوابط طراحیدر حال اجرا
تدوین مدل‌های طول مهاری، ضوابط طراحی و جزئیات اجرایی، ضرایب عملکرد لرزه‌ای و روش‌ها و معیارهای پذیرش در تحلیل سازه.
از شواهد آزمایشگاهی اعضا تا طراحی لرزه‌ای
آزمایش اعضا به‌تنهایی برای تعیین عملکرد لرزه‌ای یک سامانهٔ کامل GFRP-RC کافی نیست. این برنامه، خلأ میان رفتار عضو، پاسخ سامانه، تقاضای لرزه‌ای و معیارهای قابل‌اعتماد طراحی را هدف قرار می‌دهد. انتظار می‌رود یافته‌های آن به تدوین ضوابط آیندهٔ طراحی سامانه‌های مقاوم در برابر زلزله با آرماتور GFRP کمک کند.
شواهد در مقیاس مصالح، اعضا و سامانه‌ها
مدل‌سازی اعضا
چارچوبی کاربردی برای مدل‌سازی اعضای GFRP-RC با لحاظ رفتار آرماتور و بتن، تغییرشکل اتصال و نفوذ کرنش آرماتور. این پژوهش در سال ۲۰۲۶ در Engineering Structures منتشر شده است.
پیوستگی و مهار آرماتور
تکمیل آزمایش‌های انتهای تیر و مطالعات تحلیلی دربارهٔ رفتار چرخه‌ای پیوستگی GFRP و پیامدهای آن برای مهار آرماتور و طول مهاری.
رفتار اتصال
تکمیل آزمایش‌های اتصال برای بررسی محصورشدگی، نسبت آرماتور، ترکیب GFRP با فولاد یا فولاد زنگ‌نزن و بارگذاری اولیهٔ پالسی.
عملکرد قاب‌های خمشی
تحلیل مقایسه‌ای قاب‌های مسلح به GFRP و فولاد، با بررسی تقاضای دریفت، تغییرشکل ماندگار، روند گسیختگی و رفتار فروریزش.
ارزیابی دیوارهای برشی
اعتبارسنجی مدل و مطالعات پارامتریک برای بررسی ارتباط ویژگی‌های دیوار با شاخص‌های پاسخ، حالت‌های حدی و شکنندگی لرزه‌ای.
توسعهٔ روش‌های طراحی
تبدیل یافته‌های پژوهشی به مدل‌های طراحی و جزئیات اجرایی، ضرایب عملکرد و معیارهای پذیرش در تحلیل سازه؛ این فعالیت‌ها همچنان ادامه دارند.
موضوعات دستاوردهای پژوهشی آینده
- پیوستگی چرخه‌ای و طول مهاری آرماتور GFRP
- تغییرشکل غیرارتجاعی و جزئیات اجرایی اتصالات تیر به ستون
- مدل‌سازی دیوارهای برشی و پیش‌بینی ظرفیت در حالت‌های حدی
- شکنندگی قاب‌ها و دیوارها، ارزیابی فروریزش و ضرایب عملکرد لرزه‌ای
- جمع‌بندی شواهد آزمایش‌های چرخه‌ای رفت‌وبرگشتی اعضا برای تدوین ضوابط طراحی لرزه‌ای
انتشارات
Seismic modeling of GFRP-reinforced concrete members including strain penetration effects
Hosseini, S. M., Chalabi, R., Xie, Y., and Shao, Y.
Engineering Structures, 367, 123558
System-level seismic performance of GFRP-reinforced concrete moment frames: Comparison with steel-RC frames
Hosseini, S. M., Xie, Y., and Shao, Y.
Bulletin of Earthquake Engineering
انتظار می‌رود مقالات بیشتری از این پروژه در آیندهٔ نزدیک منتشر شوند.