مهندسی سازه و ساخت
سال:1398 | دوره:6 | شماره:ویژه نامه 4 (پیاپی 29) |تعداد مقالات:15

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

بتن های الیافی نوع جدیدی از مواد کامپوزیتی در صنعت ساخت می باشند که به دلیل کمبود اطلاعات، شناسایی مشخصات رفتاری آنها نیازمند مطالعات آزمایشگاهی است. در این تحقیق به بررسی رفتار خمشی دال های یک لایه و چند لایه ساخته شده با بتن توانمند خود تراکم مسلح شده به الیاف های فولادی و پلاستیکی پرداخته شده است. دال های ساخته شده در این تحقیق از 10 مدل متفاوت می باشند، 4 مدل یک لایه و 6 مدل دارای آرایش سه لایه هستند، که نوع و حجم الیاف در لایه ها متغیر است. از هر مدل دو نمونه ساخته شده و در مجموع بر روی 20 نمونه دال با ابعاد 7/5*40*40 سانتی متر آزمایش خمش سه نقطه ای انجام گرفت، تا اثر افزودن الیاف فولادی، پلاستیکی و نحوه چیدمان آنها بر روی رفتار خمشی دال ها مورد بررسی قرار گیرد. نتایج نشان داد، الیاف فولادی می تواند رفتار خمشی دال ها را بطور قابل توجهی بهبود بخشد، بطوری که بعد از ایجاد اولین ترک خمشی، با ایجاد دوختگی بر روی ترک ایجاد شده و جلوگیری از گسترش آن، رفتار ترد دال های بتنی غیرمسلح را بهبود بخشیده و مقاومت خمشی و شکل پذیری آنها را بطور قابل توجهی افزایش داد. در صورتی که الیاف های پلاستیکی نسبت به الیاف های فولادی دارای تاثیر بسیار کمتری بودند. رفتار خمشی دال های سه لایه ای که حجم ثابتی از الیاف در آنها به گونه ای توزیع شده که درصد الیاف در لایه های بیرونی بیشتر از لایه میانی می باشد، نسبت به دال های یک لایه بهبود یافت، که علت آن می تواند افزایش درصد الیاف در لایه های بیرونی باشد، زیرا این لایه ها تحت تنش بیشتری نسبت به لایه میانی قرار می گیرند.

استفاده از الیاف پلیمری مسلح شده، FRP، یکی از روش های مقاوم سازی و تعمیر سازه های بتنی می باشد. در این تحقیق به بررسی تقویت برشی، پیچشی و خمشی تیرهای بتنی خودمتراکم با ورق تقویتی دارای الیاف پلیمری شیشه ای، GFRP، پرداخته شده است. برای مقاوم سازی تیرهای تحت اثر برش، خمش و پیچش، ورق های GFRP به ترتیب به صورت نوارهای U شکل، مستقیم در سطح زیرین و دور پیچ چسبانده شده اند. در این مطالعه ابتدا نتایج آزمایشگاهی با نتایج بدست آمده از مدل های عددی مقایسه شده اند و صحت مدل سازی مورد تایید قرار گرفته است. سپس ورق های تقویتی در یک و دو لایه بر روی مدل های تیر بتنی چسبانده شده اند. با بررسی نتایج عددی که از نرم افزار آباکوس بدست آمده است، مشاهده می شود که با افزایش ترک ها در تیرهای بتنی، سختی آنها کاهش می یابد و سپس تنش ها توسط لایه چسب و ورق های GFRP تحمل می شوند، که این امر منجربه افزایش ظرفیت باربری تیرهای مورد مطالعه در این تحقیق گردیده است. نتایج حاصل از مدل سازی عددی نشان می دهد که با تقویت تیرهای بتنی با یک لایه ورق GFRP، مقاومت های برشی و پیچشی به ترتیب به میزان 32 و 47 درصد افزایش یافته اند. در صورتی که از دو لایه ورق تقویتی استفاده شود، میزان ظرفیت باربری تیرها در اثر برش و پیچش به ترتیب حدود 45 و 61 درصد افزایش داشته اند. همچنین ظرفیت باربری تیرهای بتنی که تحت اثر خمش قرار گرفته اند، با اضافه کردن یک و دو لایه ورق تقویتی GFRP به ترتیب به میزان 32 درصد و 48 درصد افزایش داشته اند.

حدود چهار دهه از توسعه بتن خود تراکم می گذرد، اما همچنان استفاده از آن محدود می باشد. بخشی از مشکلات بتن خودتراکم شامل جدا شدگی، عدم قابلیت جاری شدن و پرکنندگی و پتانسیل ترک خوردگی بالا است. در این پژوهش خواص بتن خودتراکم حاوی عامل اصلاح لزجت مورد بررسی قرار گرفته است. در ساخت بتن، الیاف پلیمری با دوز 1/0، 125/0، 150/0، 175/0 و 20/0 و الیاف فولادی قلاب دار با دوز 50/0، 1، 50/1، 0/2 و 50/2 درصد وزن سیمان استفاده شده و آزمایش های بتن خودتراکم تازه و سخت شده انجام گرفته است. نتایج آزمایشات بتن تازه نشان می دهد که افزایش هر دو نوع الیاف در بتن باعث کاهش جریان اسلامپ و افزایش مدت زمان T50 می شود. در آزمایش قیف V، کاهش مدت زمان تخلیه بتن خود تراکم مسلح به الیاف پلیمری تا دوز 125/0 درصد وزن سیمان مشاهده می شود. افزودن الیاف فولادی باعث افزایش مدت زمان آزمایش قیف V می شود. افزودن هر دو نوع الیاف قابلیت عبور بتن در آزمایش جعبه L را کاهش می دهد. آزمایشات بتن سخت شده نشان می دهد که با افزایش دوز الیاف فولادی، مقاومت فشاری کاهش می یابد. مقاومت فشاری در بتن مسلح به الیاف پلیمری در سن 7 و 28 روزه تا دوز الیاف 150/0 درصد افزایش یافته است. با افزایش هر دو نوع الیاف، مقاومت کششی افزایش پیدا می کند. نتایج آزمایش ترک خوردگی نشان می دهد که طول و عرض ترک ها با افزایش الیاف کاهش می یابد. افزودن الیاف فولادی تعداد ترک ها را می افزاید.

مطالعه و مشاهدات پیشین در هنگام زلزله نشان داده است که وجود میان قاب ها، ازجمله دیوارهای3d panel بتنی، در سازه های قاب خمشی می توانند تاثیرات نامطلوبی بر رفتار لرزه ای سازه ها داشته باشند. از طرفی میراگرهای جاری شونده که غالبا همراه با مهار بندهای فولادی نصب می شوند، ظرفیت بالایی در جذب و اتلاف انرژی وارده از طرف زلزله دارند. در این تحقیق با هدف کاهش خسارت وارده به میان قاب و اعضای قاب خمشی در طول زلزله، تعدیل نامنظمی پیچشی طبقه و جلوگیری از ایجاد طبقه نرم و ضعیف، 3 مدل آزمایشگاهی با مقیاس 2/1 بر روی میز لرزان تحت 7 شتاب نگاشت مقیاس شده، مورد آزمایش قرار گرفت. به منظور بررسی بیشتر پارامترهای تاثیرگذار بر رفتار لرزه ای سازه ها، با استفاده از نرم افزار Abaqus تحلیل های اجزاء محدودی نیز انجام و به منظور صحت-سنجی، نتایج مدل سازی عددی با نتایج آزمایشگاهی مقایسه گردید. نتایج نشان داد اتصال جاری شونده بین قاب و دیوار سبب کاهش چشمگیر تغییر مکان جانبی و کرنش های پلاستیک در قاب می شود. با اضافه شدن اتصال جاری شونده به قاب و میان قاب تحت اثر زلزله های نسبتا بزرگ، قاب رفتار خطی داشته و هیچ گونه مفصل پلاستیکی در اعضای قاب ایجاد نگردید. همچنین معلوم گردید با توجه به اینکه استهلاک انرژی ورودی تنها در اتصالات جاری شونده انجام می شود تعداد و مشخصات هندسی این اتصالات می تواند تاثیر زیادی بر سختی و مقاومت جانبی مجموعه داشته باشد.

ستون های فولادی پر شده با بتن (CFT) بعلت قابلیت بالای باربری بطور چشمگیری در سازه های بسیار بلند مرتبه و پل ها مورد استفاده قرار می گیرند. با توجه به اهمیت و جایگاه این نوع ستون ها در علم مهندسی سازه و بعلت اینکه در سازه های خاص استفاده می شوند ممکن است آسیب های جزیی در آنها قبل از شناسایی تبدیل به آسیب های بزرگتر و غیرقابل جبران شود. برهمین اساس شناسایی آسیب در این المان سازه ای بیشتر مورد توجه محققین قرار گرفته است. یکی از آسیب های محتمل در این ستون ها جدا شدن جداره فولادی از هسته بتنی می باشد. در این تحقیق آسیب جداشدگی توسط یک لایه پلی استایرن نازک به ابعاد 6*40 سانتیمتر در یکی از وجوه ستون بین هسته بتنی و جداره فولادی شبیه سازی شده است و داده های مودال ستون بطور آزمایشگاهی تعیین شده و مورد تحلیل قرار گرفته است. مقایسه فرکانس، شکل مود و پارامترهای MAC و COMAC داده های نمونه سالم و آسیب دیده نشان می دهد که در سازه آسیب رخ داده است. علاوه بر این جهت شناسایی محل آسیب از تبدیل موجک استفاده شده است که نتایج تحلیل نشان می دهد در نقاط 2/0 متر(شروع آسیب) و 6/0 متر(انتهای آسیب) در هر مود اصلی سازه پرش ناگهانی رخ داده است که در روش تبدیل موجک بیانگر ناپیوستگی در شکل مود(سیگنال) سازه است، بدین ترتیب محل آسیب با کمترین خطای ممکن شناسایی می شود.

در این پژوهش اثر اندرکنش قاب و دیوار برشی فولادی شیاردار بررسی شده است. دیوار برشی فولادی شیاردار دارای شیارهای عمودی است و هنگامی که تحت بارهای جانبی قرار می گیرد، با تغییر شکل و تشکیل مفصل پلاستیک خمشی در انتهای شیارها، انرژی ورودی به سازه را مستهلک می کند. پس از مدل کردن تیر بالا سری و دیوار شیار دار در نرم افزار آباکوس، با آزمایش انجام شده توسط کورتس و لیو راستی آزمایی شده است. سپس اثر اندرکنش بر رفتار چرخه ای دیوار شیاردار بهبود یافته بررسی و با دیوار شیاردار معمولی مقایسه شده است. به علاوه رابطه ای برای به دست آوردن سختی در این حالت ارایه شد. هم چنین رفتار منحنی های چرخه ای، استهلاک انرژی، سختی اولیه و مقاومت مورد بحث و بررسی قرار گرفته و با یکدیگر مقایسه شده است. مشاهده شد که با افزایش سختی خمشی تیر، سختی اولیه، مقاومت و استهلاک انرژی دیوار شیاردار بیشتر می شود که تاثیر آن در سختی بیشتر است. هم چنین در قاب هایی که تیر پیرامون، سختی خمشی بالایی دارد عملکرد دیوار شیاردار بهبود یافته بهتر از دیوار شیاردار معمولی می باشد.

طراحی و ساخت ساختمانهای نامنظم بدلیل تقاضا جهت داشتن سازه ای زیبا و خاص همواره مد توجه بوده است. از سوی دیگر استفاده از آلیاژهای حافظه دار شکلی(SMA) بدلیل بهبود رفتار ساختمانهای بتن مسلح در دهه اخیر گسترش یافته است. از مزایای اصلی استفاده از این آلیاژ می توان به خاصیت سوپر الاستیک بودن آن و امکان برگشت تغییر مکان های غیر ارتجاعی سازه اشاره نمود. وجود نامنظمی در سازه ها سبب می شود که در اثر بارهای جانبی و بخصوص زلزله پیچش در سازه بوجود آید و نیروها و تغییرمکان ها افزایش یابند. در صورتیکه اثرات مخرب نامنظمی در طراحی اولیه لحاظ نشده باشد خطر فروریزش ساختمان با توجه به درجه نامنظمی وجود دارد. در این مقاله به بررسی رفتار سازه های بتن آرمه با آلیاژ SMA در حالات منظم، نامنظمی زیاد و نامنظمی شدید پیچشی پرداخته شده و اثر استفاده از این آلیاژ نسبت به ساختمانهای بتنی معمولی در درجات مختلف نامنظمی با منحنی های شکنندگی نشان داده شده است. در این راستا به بررسی تاثیرات آلیاژهای حافظه دار شکلی به عنوان میلگرد طولی در سازه های کوتاه مرتبه، میان مرتبه و بلند مرتبه بتن مسلح با سه آرایش مختلف آرماتورهای طولی پرداخته شده است. نوع آرایش متفاوت میلگرد شامل حالت تماما میلگرد فولادی، حالت میلگرد آلیاژ حافظه دار شکلی در محل ناحیه مفصل پلاستیک تیرها و میلگردها فولادی در سایر نواحی و حالت میلگرد آلیاژ حافظه دار شکلی در تمام طول تیرها می باشد. سپس تحلیل های دینامیکی غیرخطی فزاینده(IDA) تحت اثر ده شتابنگاشت منتخب صورت پذیرفت و تغییر مکان نسبی حداکثر هر حالت محاسبه و منحنی های شکنندگی محاسبه گردیدند. نتایج به دست آمده نشان دهنده این حقیقت است که وجود آلیاژ حافظه دار در ساختمان های نامنظم سبب تخفیف اثرات مخرب نامنظمی از جمله تغییر مکان نسبی حداکثر و تغییر مکان نسبی پسماند سازه خواهد شد.

FGMها یا مواد هدفمند گونه ای از مواد مرکب هستند که تغییرات تدریجی خواص مواد را از سطحی به سطح دیگر نشان می دهند. با توجه به پیوستگی ترکیب مواد تشکیل دهنده، مواد هدفمند خواص مکانیکی موثر تری نسبت به مواد مرکب چند لایه دارا می باشند که این منجر به از بین رفتن تمرکز تنش بین لایه ای می شود. بیش ترین کاربرد این مواد در سازه های جدار نازک نظیر صفحه ها و پوسته ها می باشد. صفحه ها به دلیل سطح گسترده و ضخامت کم، در برابر بار های انفجاری از یک سو دارای مقاومت کمی هستند و از سوی دیگر، تغییرمکان های زیادی پیدا می کنند. از این رو، بهره گیری از صفحه های هدفمند به دلیل ساختار مواد تشکیل دهنده ی آن ها که از یک توزیع توانی در راستای ضخامت برخوردار است، باعث بهبود مقاومت و کاهش تغییر مکان خواهد شد. در این پژوهش، با استفاده از نرم افزار اجزای محدود Abaqus، به بررسی پاسخ دینامیکی غیر خطی هندسی صفحه های هدفمند استاینلس استیل-سیلیکون نیترید تحت بار های انفجاری پرداخته شده است. برای این کار، اثر شاخص توان حجمی، نسبت ابعاد صفحه، ضخامت صفحه، مقدار ماده ی منفجره و فاصله ی آن و نیز اثر مقیاس رپلیکا همراه با مقیاس هوپکینسون مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داده اند که با افزایش شاخص توان حجمی (از صفر تا بی نهایت)، افزایش فاصله ی مرکز انفجار تا صفحه (از 500 به 900 میلی متر) و افزایش ضخامت صفحه (از 6 به 18 میلی متر)، مقدار بیشینه ی تغییر مکان صفحه به ترتیب 29/1%، 43/64% و 87/74% کاهش پیدا کرده است. از سوی دیگر، با بزرگ تر شدن نسبت ابعاد صفحه (از 1 به 2) و افزایش مقدار ماده ی منفجره (از 5 به 25 گرم)، بیشینه ی تغییر مکان صفحه به ترتیب 1/06 و 3/09 برابر شده است. همچنین، مشاهده شد که تغییر خواص مواد در راستای ضخامت صفحه هیچ تاثیری بر روی مقیاس گذاری ندارد.

امروزه محدودیت های دسترسی به منابع سنگدانه های طبیعی در تولید بتن در بسیاری از کشورها به یکی از معضلات تبدیل شده است. بتن به عنوان یکی از پرمصرف ترین محصولات بشر، عامل مصرف مقادیر زیادی از سنگدانه ها می باشد. جهت مرتفع نمودن این نیاز، امروزه بسیاری از کشورهای توسعه یافته از انواع مختلف سنگدانه های بازیافتی به عنوان جایگزین مناسبی برای سنگدانه های طبیعی استفاده می کنند. تحقیق حاضر به بررسی تاثیر جایگزینی کامل درشت دانه های بتنی بازیافت شده به جای درشت دانه های طبیعی در بتن پرداخته است. جهت بهبود کیفیت بتن های بازیافتی، پوزولان های میکروسیلیس، زیولیت طبیعی و خاکستربادی در درصدهای مختلف مورد استفاده قرار گرفت. جهت تعیین و مقایسه مشخصات مکانیکی بتن ها، 11 طرح اختلاط ساخته شده و آزمایش مقاومت فشاری در سنین 7، 28 و 91 روزه، آزمایش های مقاومت کششی دونیم شدن، ضریب ارتجاعی و سرعت امواج فراصوت در سن 28 روزه انجام شدند. نتایج نشان دادند که در مقایسه با سایر پوزولان ها، میکروسیلیس به ویژه در سطح جایگزینی %10، تاثیر چشم گیری در بهبود مقاومت فشاری بتن تماما بازیافتی از خود نشان می دهد. نتایج کاربرد زیولیت طبیعی در بتن تماما بازیافتی نیز نشان داد که این پوزولان به ویژه در سطح جایگزینی %10، بیشتر در نقش یک ماده کاهنده مصرف مواد سیمانی عمل نموده و نقش کم تری در بهبود خواص مکانیکی بتن بازیافتی در مقایسه با بتن بازیافتی بدون پوزولان از خود نشان می دهد. از سوی دیگر مواد پوزولانی به نسبتی که منجر به بهبود مقاومت فشاری بتن بازیافتی می شوند، قادر نیستند تا باعث بهبود مقاومت کششی دونیم شدن و ضریب ارتجاعی بتن-های بازیافتی در مقایسه با بتن معمولی گردند.

بارهای انفجاری به علت اعمال انرژی فراوان در زمانی کوتاه می توانند موجب شکست المان های اصلی سازه شوند و خرابی های جبران ناپدیری در پی داشته باشند. مقاوم سازی سازه ها در برابر بارهای انفجاری می تواند راهکاری مناسب برای جلوگیری از چنین خرابی هایی باشد. از بین روش های مختلف مقاوم سازی، پلیمرهای تقویت شده با الیاف (FRP)، به علت دارا بودن ویژگی های مکانیکی مناسب، نصبی آسان و نسبت مقاومت به وزن بالا، معمول ترین گونه از کامپوزیت ها هستند که برای تقویت و بهسازی کاربری های سازه ای استفاده می شوند. در سال های اخیر، به علت برخی از کاستی های کامپوزیت های FRP مانند مقاومت کم در برابر آتش، ناتوانی در اعمال بر روی سطح های مرطوب و در دماهای پایین، کامپوزیت های نوین پایه سیمانی تقویت شده با الیاف (FRCM)، به عنوان جایگزینی مناسب برای آن ها به حساب می آیند. در این مقاله، ستون های بتن آرمه به عنوان یکی از المان های اصلی سازه در برابر بارهای انفجاری، به کمک دو سامانه ی کامپوزیتی سنتی FRP و نوین FRCM مقاوم سازی شده است. رفتار ستون های تقویت شده به کمک این دو سامانه بر اساس منحنی های فشار-ضربه مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفت. نتیجه ها نشان می دهند که در بیشتر حالت های خسارت، کارایی ستون های تقویت شده با کامپوزیت های FRCM نسبت به ستون های تقویت شده با کامپوزیت های سنتی FRP مناسب تر است و می توان از این سامانه ی نوین تقویتی در برابر بارهای انفجاری بهره جست.

نمونه های دیوار برشی فولادی سه طبقه با ورق نازک با مقیاس یک سوم، دارای درصدهای مختلف از آلیاژ حافظه دار شکلی Ni-Ti، تحت بار دوره ای قرار گرفت و توسط نرم افزار تحلیلی Opensees، مورد تجزیه و تحلیل واقع شد. همچنین یک نمونه دیوار برشی فولادی با ورق نازک بدون آلیاژ (SPSW-Base)، تحت بار دوره ای مشابه قرار گرفت و توسط نرم افزار Opensees، تحلیل شد و نتایج حاصل از بررسی نمونه های دیوار برشی فولادی دارای آلیاژ حافظه دار و نمونه دیوار برشی فولادی بدون آلیاژ، با یکدیگر مقایسه گردید. کلیه دیوارهای مذکور دارای اتصال تیر به ستون صلب هستند. آلیاژ های حافظه دار شکلی در سه حالت در طبقات دیوار برشی فولادی به ترتیب در همه طبقات، فقط طبقه اول و سوم و فقط در طبقه میانی استفاده شده است. آلیاژهای حافظه دار به صورت ورق هایی در دور تا دور ورق فولادی دیوار برشی فولادی با ضخامتی برابر ضخامت ورق دیوار برشی فولادی و عرض متغیر به صورت درصدی از عرض کل ورق دیوار برشی فولادی استفاده شده است، به طوری که اگر عرض کل ورق دیوار برشی فولادی با B، وعرض آلیاژ به کار رفته باb، نمایش داده شود، هر یک از سه حالت ذکر شده بترتیب نمونه های b/B=18%, 27%, 36%, 45% را شامل می شود. کلیه نمونه ها تحت تحلیل استاتیکی غیر خطی واقع شدند. پس از تحلیل، نمونه های دارای آلیاژ نسبت به نمونه های بدون آلیاژ، شکلپذیری بیشتری را نشان دادند، به طوری که با افزایش درصد آلیاژ مصرفی شکل پذیری نیز افزایش یافت. همچنین از بین نمونه های سه حالت دارای آلیاژ، نمونه های حالت دوم یعنی حالت دیوار برشی فولادی که فقط در طبقه اول و سوم آن از آلیاژ استفاده شده بود، دارای شکل پذیری بیشتری نسبت به سایر نمونه ها بوده، به طوریکه شکل پذیری نمونه SPSW-b/B=45%، در این حالت، 70/41 درصد بیشتر از نمونه SPSW-Base، می باشد.

شاخص های خسارت مختلفی در سال های اخیر جهت پیش بینی میزان خسارت وارد بر سازه، معرفی شده اند که هر کدام از آنها پارامترهای متفاوتی را برای مدل کردن خسارت ساختمان بکار می گیرند. در این مقاله، تعداد 27 قاب شامل 18 قاب با سیستم باربر جانبی از نوع دیوار برشی فولادی نازک و همچنین نه قاب با سیستم باربر جانبی قاب خمشی فولادی ویژه، در سه حالت ارتفاعی کوتاه (3طبقه)، متوسط (7 طبقه) و بلند (15 طبقه) تحت تحلیل بارافزون قرار گرفته و شاخص خرابی آن ها در سطوح عملکرد مختلف برای چهار شاخص پارک و انگ، تغییرمکان نسبی حداکثر، شکل پذیری و شکل پذیری پلاستیک محاسبه شده است. نتایج نشان می دهد که شاخص خسارت برای قاب با سیستم بابربر جانبی دیوار برشی فولادی در قاب های بلندتر نسبت به دیگر قاب ها نتایج مناسبتری را ارایه نموده است. لذا استفاده از این سیستم توجیه پذیرتر است. علاوه بر این، نتایج نشان می دهد که شاخص خسارت تغییرمکان نسبی حداکثر نسبت به دیگر شاخص ها نتایج متفاوت تری را ارایه نموده است. با توجه به سطوح عملکرد بدست آمده برای ساختمان های کوتاه مرتبه، میان مرتبه و بلندمرتبه می توان به این نتیجه اشاره نمود که وجود دو دهانه دیوار برشی فولادی در ساختمان، تنها در ساختمان های بلندمرتبه توجیه پذیر است. یعنی حداقل تعداد دهانه هایی که دریفت سازه را پاسخگو می باشد برای سیستم دیوار برشی فولادی کفایت می کند و استفاده از دهانه های بیشتر رفتار سازه و عملکرد آن را تحت و شعاع قرار می دهد.

سازه های بتن آرمه به دلایل مختلفی از جمله خطاهای حین طراحی و یا ساخت، نیاز به تقویت و بهسازی داشته و تقویت اعضای سازه ای در اغلب موارد بسیار اقتصادی تر از ساخت مجدد سازه می باشد. استفاده از کامپوزیت های سیمانی مسلح شده با الیاف دارای عملکرد بالا(HPFRCC) که دارای رفتار سخت شدگی کششی هستند در مقاو م سازی ساز ه های بتنی طی چند سال اخیر توسعه بسیاری یافته است. در این مقاله امکان استفاده از HPFRCC برای تقویت دال های بتن آرمه دوطرفه بررسی شده است. در مجموع پنج دال دوطرفه ساخته شده و تا رسیدن به مرحله گسیختگی آزمایش شده است که یکی از دال های تقویت نشده به عنوان دال کنترل و بقیه دال ها به شکل های مختلفی تقویت شدند. تقویت ها در دو روش، یکبار نصب روکش در ناحیه کششی و یکبار نصب روکش هم در ناحیه کششی و هم در ناحیه فشاری، هر دفعه هم با درصدهای مختلف الیاف صورت گرفته است. رفتار خمشی و حالات ترک خوردگی، تسلیم و گسیختگی مربوطه نمونه دال های آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که نصب روکش های پیش ساخته HPFRCC بطور قابل ملاحظه ای باعث بهبود عملکرد خمشی دال های تقویت شده گردیده است، به طوری-که شکل پذیری، میزان جذب انرژی، مقاومت در برابر ترک خوردگی و سختی اولیه دال ها افزایش و عرض ترک کاهش یافته است. بنابراین از آنها می توان برای تقویت دال های ضعیف استفاده کرد.

بخش زیادی از نیروی دینامیکی اعمال شده بر سد ناشی از نیروی هیدرودینامیکی به وجود آمده در مخزن در اثر اندرکنش سد و مخزن در زمان زلزله می باشد که سبب افزایش پاسخ لرزه ای سیستم می شود. بنابراین تراز آب مخزن نقش مهمی در مقدار نیروی هیدرودینامیکی تولید شده در مخزن دارد. در این مقاله برای تحلیل حساسیت عملکرد لرزه ای سیستم نسبت به تغییرات سطح آب مخزن، از شبیه سازی مونت کارلو با نمونه برداری مکعبی لاتین استفاده می شود که در آن ارتفاع مخزن به عنوان پارامتر ورودی متغیر و تغییر مکان تاج، فشار هیدرودینامیکی حداکثر و تنش های اصلی در پاشنه و پنجه سد به عنوان پارامترهای خروجی انتخاب شده و حساسیت آنها نسبت به تغییر تراز مخزن تحت تاثیر زلزله مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای این منظور سد بتنی وزنی پاین فلت به عنوان مطالعه موردی انتخاب شده و مدل اجزای محدودی با استفاده از نرم افزار Ansys توسعه داده شده است. بعد از انجام مدل سازی و تحلیل، با توجه به نتایج خروجی می توان روند تاثیر ارتفاع مخزن را بر نمایش لرزه ای سیستم ارزیابی کرد. بررسی پاسخ ها نشان می دهد که افزایش ارتفاع آب در محدوده بیش از 70 درصدی ارتفاع مخزن سد در حالت پر پاسخ های لرزه ای بدنه سد را به طور قابل ملاحظه ای افزایش می دهد.