ارزیابی دقیق رفتار یک سازه با روش تحلیلی، بایستی توانایی تخمین مناسبی از سختی اولیه سازه، بیشینه ظرفیت و شکل‌پذیری‌های محلی و کلی را داشته باشد. در این پژوهش به منظور شبیه‌سازی رفتار غیرخطی سازه‌های بتنی مسلح تحت بارگذاری یکنواخت، یک المان تیرستونی فیبری با روش کنترل جابجایی مبتنی بر روش طول قوس خطی شده توسعه داده شده است. فرمول‌بندی این المان بر مبنای ترکیب تئوری تیر اویلر- برنولی و تیموشنکو به همراه اثرات اندرکنشی محوری، خمشی و برشی در دامنه هر المان پیاده‌سازی شده است. در جریان حل غیرخطی، سطح مقطع هر المان در نقاط گوسی، با مجموعه فیبرهای گسسته با رفتار تک‌محوری معادل می‌شود. همچنین به منظور درنظرگرفتن تغییرشکل برشی المان، رویکرد ترک پخشی چهارجهته و تئوری میدان فشاری اصلاح‌شده (MCFT) در قالب تحلیل غیرخطی برشی به روش الگوریتم کنترل تغییرمکان مستقیم در زیربرنامه اصلی مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش مبنای فرمول‌بندی عددی پیکربندی مرجع، پیکربندی گام قبل و پیکربندی تغییرشکل‌نیافته اولیه به صورت همزمان در نظر گرفته شده است و رویکرد تحلیلی الگوریتم، توانایی تغییر فرمولاسیون لاگرانژی به روز شده به لاگرانژی کل منطبق با الگوریتم حاکم بر مساله را نیز دارد. المان فیبری توسعه‌داده شده توسط آزمایش‌های تجربی متعددی مورد اعتبارسنجی شده و ارزیابی روش تحلیلی ارائه شده مورد آزمون قرار گرفته است. روش ارائه شده با فرضیات صورت گرفته، در سازه‌های با مودهای ترکیبی حاکم خمشی- برشی تقریب نسبتا مناسب و روند همگرایی قابل قبول با سرعت پردازش تحلیلی بالا را در مسائل را نتیجه می‌دهد.

کلمات کلیدی