توسعه‌ی پارامترهای معیارشکست ویلام-وارنک بر اساس مطالعات آزمایشگاهی مصالح بنایی مقیاس شده

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری تخصصی/گروه مهندسی عمران، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران.

2 استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران.

3 استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران،

10.22065/jsce.2022.329426.2730

چکیده

با توجه به اهمیت زیاد سازه‌های سنتی و مصالح بنایی و کاربرد زیاد آن‌ها، می‌بایست پارامترهای اثرگذار در باربری این فرم‌های سازه‌ای مورد بررسی قرار گیرد. برای بررسی رفتار مصالح بنایی در ساختمان‌های بنایی و سازه‌های سنتی با توجه به پر هزینه بودن و زمان بر بودن مطالعات آزمایشگاهی لزوم استفاده از روش‌های نرم افزاری با معیار شکست دقیق حائز اهمیت می‌باشد. برای رسیدن به نتایج قابل قبول و واقعی‌تر در تحلیل سازه‌های مصالح بنایی آجری عموماً از معیار شکست ویلام-وارنک که مخصوص مصالح ترد و شکننده است استفاده می‌شود. در این مقاله هدف به‌دست آوردن پارامترهای معیار شکست ویلام-وارنک برای ترکیب مصالح آجر و ملات در مدل‌سازی ماکرو می باشد. بدین منظور به کمک مطالعات آزمایشگاهی روی مصالح ترکیبی آجر و ملات خصوصیات مکانیکی این مصالح به‌دست آمده است، در ادامه بر مبنای روابط تئوریک پارامترهای معیار شکست ویلام-وارنک بر اساس نتایج آزمایشات ترکیبی آجر- ملات محاسبه شده است. در نهایت به منظور صحت‌سنجی پارامترهای بدست آمده، این پارامترها در مدل‌سازی عددی یک قوس نیم‌دایره مصالح بنایی وارد شده و با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است. نتایج تحقیق نشان می‌دهد پارامترهای توسعه‌یافته‌ی معیار شکست ویلام-وارنک با حداکثر خطای حدود ده درصد رفتار مصالح بنایی را پیش‌بینی کرده و انطباق مناسب و قابل قبولی بین نتایج مدل تحلیلی و آزمایشگاهی مشاهده می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Development of William-Warnke failure criteria based on experimental studies of scaled masonry materials

نویسندگان [English]

  • Houman Fazeli 1
  • Esmaeel Izadi Zaman Abadi 2
  • Seyed Jalil Hosseini 3
1 Ph.D. Candidate, Civil Engineering Department Najafabad Branch, Islamic Azad University, Najafabad, Iran.
2 Assistant Professor, Civil Engineering Department, Najafabad Branch, Islamic Azad University, Najafabad, Iran.
3 Assistant Professor, Civil Engineering Department Najafabad Branch, Islamic Azad University, Najafabad, Iran.
چکیده [English]

Due to the great importance of traditional structures and masonry materials and their high application, the effective parameters in the load-bearing capacity of these structural forms should be examined. In order to study the behaviour of building materials in traditional buildings and structures, due to the high cost and time-consuming laboratory studies, it is necessary to use software methods with accurate failure criteria. To achieve more acceptable and realistic results in the analysis of brick masonry structures, the Willam-Warnke fracture criterion, which is specific to brittle materials, is generally used. In this paper, the aim is to obtain the Willam-Warnke fracture criterion parameters for the combination of brick and mortar materials in macro modelling. For this purpose, with the help of laboratory studies on the combined materials of brick and mortar, the mechanical properties of these materials have been obtained. Finally, in order to validate the obtained parameters, these parameters were included in the numerical modelling of a semi-circular arch of building materials and compared with laboratory results. The results show that the developed parameters of Willam-Warnke fracture criterion predict the behaviour of building materials with a maximum error of about ten percent and a suitable and acceptable agreement is observed between the results of the analytical and laboratory model.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Masonry materials
  • Finite elements
  • William-Warnke criterion
  • Semi-circular arch
  • Experimental study
  • تاریخ دریافت: 01 اسفند 1400
  • تاریخ بازنگری: 27 فروردین 1401
  • تاریخ پذیرش: 17 اردیبهشت 1401
  • تاریخ اولین انتشار: 17 اردیبهشت 1401