ทฤษฎีสนามอัดดัดแปลง

ทฤษฎีสนามแรงอัดแบบปรับปรุง (MCFT) เป็นแบบจำลองทั่วไปสำหรับพฤติกรรมความสัมพันธ์ระหว่างแรงและการเสียรูปของคอนกรีตเสริมเหล็ก ที่มีรอยแตกในสองมิติ ซึ่งรับแรงเฉือน แบบจำลองนี้พิจารณาความเค้นของคอนกรีตในทิศทางหลักรวมกับความเค้นของเหล็กเสริมซึ่งถือว่ามีเฉพาะในแนวแกนเท่านั้น พฤติกรรมความสัมพันธ์ระหว่างความเค้นและความเครียดของคอนกรีตนี้ได้มาจากการทดสอบของ Vecchio และได้รับการยืนยันแล้วด้วยการทดลองประมาณ 250 ครั้งที่ดำเนินการบนเครื่องทดสอบเฉพาะทางขนาดใหญ่สองเครื่องที่มหาวิทยาลัยโตรอนโตเครื่องจักรที่คล้ายกันนี้ได้ถูกสร้างขึ้นในญี่ปุ่นและสหรัฐอเมริกา ซึ่งเป็นการยืนยันเพิ่มเติมถึงคุณภาพของการทำนายของวิธีการนี้

ข้อสมมติฐานที่สำคัญที่สุดในแบบจำลอง MCFT คือ คอนกรีตที่แตกร้าวในคอนกรีตเสริมเหล็กสามารถถือได้ว่าเป็นวัสดุใหม่ที่มี พฤติกรรม ความเค้น-ความเครียด ที่กำหนดขึ้นจากประสบการณ์ พฤติกรรมนี้อาจแตกต่างจากเส้นโค้งความเค้น-ความเครียดแบบดั้งเดิมของทรงกระบอก ตัวอย่างเช่น ความเครียดที่ใช้สำหรับความสัมพันธ์ความเค้น-ความเครียดเหล่านี้เป็นความเครียดเฉลี่ย กล่าวคือ เป็นการรวมผลกระทบรวมของความเครียดเฉพาะจุดที่รอยแตก ความเครียดระหว่างรอยแตก การเลื่อนตัวของพันธะ และการเลื่อนตัวของรอยแตก ความเค้นที่คำนวณได้ก็เป็นความเค้นเฉลี่ยเช่นกัน เนื่องจากรวมถึงความเค้นระหว่างรอยแตก ความเค้นที่รอยแตก แรงเฉือนที่ส่วนต่อประสานบนรอยแตก และการกระทำของเดือยโดยปริยาย เพื่อให้การใช้ความเค้นและความเครียดเฉลี่ยเหล่านี้เป็นข้อสมมติฐานที่สมเหตุสมผล ระยะทางที่ใช้ในการกำหนดพฤติกรรมเฉลี่ยต้องรวมรอยแตกบางส่วนไว้ด้วย

แฟรงค์ เจ. เวคคิโอ ได้กำหนดรูปแบบดั้งเดิมของทฤษฎีสนามแรงอัดแบบปรับปรุง (MCFT) ในปี 1982 จากการทดสอบแผ่นคอนกรีตเสริมเหล็ก 30 แผ่นที่อยู่ภายใต้สภาวะความเครียดสม่ำเสมอในเครื่องทดสอบที่สร้างขึ้นเป็นพิเศษ ทฤษฎี MCFT มีที่มาจากการทฤษฎีสนามแรงอัดในปี 1978 ไปจนถึงทฤษฎีสนามแรงอัดแนวทแยงในปี 1974 คำอธิบายที่ชัดเจนที่สุดของ MCFT อยู่ใน เอกสาร ของสถาบันคอนกรีตแห่งอเมริกา ปี 1986 เรื่อง "ทฤษฎีสนามแรงอัดแบบปรับปรุงสำหรับองค์ประกอบคอนกรีตเสริมเหล็กที่รับแรงเฉือน"