استفاده از آنالیز تخریب پلاستیک در محاسبه عمر مفید سازه های بتن آرمه در مقابل بارهای سیکلی

تخمین عمر سازه ها در شناخت هر چه دقیقتر رفتار سازه، خصوصا" در رفتار سازه تحت بارهای سیکلی (تکـراری) بسیار مفید می باشد چه اینکه در بسیاری از سازه ها مخصوصا" آنهائیکه بطور مرتب در مقابل بارهــای متنـاوب یـا افزایشـی قرار دارند باری که باعث شکست و فروریختگی سازه میشود در شدت باری به مراتب کمتر از بار بحرانی بوقوع می پیونــدد (incremental collapse). در این راستا تحقیقات بسیار زیادی تاکنون صورت گرفته است که در آن بتوان به نحوی عمر سازه را در مقابل بارهای تکراری اندازه گیری نمود. البته منظور از عمر سازه در اینجا تعداد سیکلهائی است که سازه قادر است بــار تکراری را تحمل نماید. در ایـن مقالـه از مفـهوم روش انـرژی بـرای آنـالیز تخریـب پلاسـتیک(plastic collapse) ، تخریــب افزایشــی (incremental collapse) و فروریختگی پلاستیک کامل سازه های بتن آرمه   (shakedown of structure) استفاده شـده اسـت. در این روش از چرخش مفاصل پلاستیک و باز توزیع لنگر خمشی در سازه تا زمانی که تعداد مفاصل پلاستیک بــرای تبدیـل سازه به مکانیسم به تعداد کافی ایجاد شده باشد بهره گرفته شده است. انرژی کرنشی پلاستیک ذخیره شده در سازه ناشــی از چرخش مفاصل پلاستیک در هر مرحله افزایش بار محاسبه شده است که نوع شکست و بار شکست سازه را پیشگوئی خواهد نمود. در این مقاله نتایج گرفته شده برای یک سازه بتن آرمــه بـا اسـتفاده از آنـالیز تخریـب پلاسـتیک، تخریـب افزایشـی و فروریختگی آورده شده است. نتایج تحقیقات انجام شده در این زمینه نشان می دهد که برخلاف سازه های فولادی که در آن انرژی جذب شده سیکل به سیکل کاهش می یابد در سازه های بتن آرمه انــرژی کرنشـی پلاسـتیک جـذب شـده در سـازه در سـیکل اول بیشـتر از سیکلهای بعدی است و از سیکل دوم به بعد این مقدار تقریبا" عدد ثابتی است. نتیجه اینکه در بارهائی که از بار فرو ریــزش (shakedown load) فراتر میروند ماکزیمم انرژی کرنشی پلاستیک که سازه میتواند جذب کند ثابت میشود. بنابراین با استفاده از این مبحث میتوان عمر سازه یعنی تعداد سیکل هائی که سازه قادر به تحمل بار است را قبل از شکست بدست آورد.