مدلسازی بتن در حالت غیرهمگن به روش تیر مشبک

بررسی ها نشان می دهد که بتن یک ماده ی غیرهمگن بوده که اجزای تشکیل دهنده ی آن در روند خرابی و گسترش ترک خوردگی آن تاثیرگذار می باشند. لذا برای بررسی روند خرابی نمونه های بتنی، لازم است آن را به صورت غیرهمگن مدلسازی کنیم. یعنی بتن را به صورت یک ماده ی سه فازه متشکل از سنگدانه، خمیر سیمان و ناحیه ی انتقال در نظر بگیریم. در این مقاله یک مدل عددی برای شبیه سازی روند خرابی در بتن ارائه می شود. در این مدل اجزاء به صورت شبکه ای از تیرهای برنولی دو گرهی تقسیم بندی می شوند که این تیرها می توانند نیروهای نرمال، برشی و لنگر خمشی را منتقل کنند، سپس به کمک آن روند شروع و رشد ترک شبیه سازی می شود. بدین منظور لازم است که یک مقیاس مزوسکویی، که در آن ساختار ذرات تشکیل دهنده ی بتن با استفاده از شبکه ی تیرها ایجاد شده در نظر گرفته شود و رفتار فازهای مختلف به آنها اختصاص یابد. در نهایت مدل مورد نظر با کارهای تجربی مقایسه شده است که نتایج عددی انطباق قابل قبولی با تست های تجربی دارد.