در این مقاله ابتدا یک هسته بتنی پنج طبقه به صورت خطی تحلیل و با استفاده از ضوابط آییننامه بتن ایران طراحی شده است. سپس این سازه با استفاده از برنامه آنالیز المان محدود غیرخطی HODA تا حد خرابی تحت اثر بارهای استاتیکی افزایشی قرار گرفته است. همچنین تغییراتی در میزان فولادگذاری گسترده هسته داده شده و اثرات آن بر روی باربری نهایی سازه بررسی شده است. نحوه رفتار این سازهها شامل الگوی ترکخوردگی بتن، جاری شدن فولادها و تغییر مکانهای قائم و افقی نقاط حساس سازه، از جمله نتایج به دست آمده این تحقیق میباشد.
طراحی سازههای بتن مسلح براساس نیروهای داخلی محاسبه شده به روش آنالیز ارتجاعی خطی سازه و مطابق با ضوابط آییننامهای صورت میگیرد. هر چند طراحی سازهها بدین روش در بیشتر موارد مطمئن و مناسب است ولی برای سازههای پیچیده و تحت اثر شرایط بارگذاری غیرمعمول، اغلب کاربرد روشهای دقیق از جمله آنالیزهای غیرخطی لازم است.
به طور کلی اطلاعات دقیقی همچون ظرفیت مقاومت سازه، مد خرابی، شکلپذیری و ظرفیت جذب انرژی تنها به کمک آنالیز غیرخطی امکانپذیر میباشد.
قبل از توسعه روشهای قدرتمند عددی، تحقیق رفتار سازههای بتنی مستلزم آزمایشات عموما پرهزینه و زمانگیر بر روی مدلهای تجربی بود. روش المان محدود به عنوان مکمل آزمایشات و به عنوان جایگزینی برای آزمایشهای مشکل، پرهزینه و یا امکانناپذیر میتواند به کار رود. استفاده از این روش از زمان تحقیقات Ngo & Scordelis در مورد آنالیز المان محدود تیرهای بتن مسلح [1] تاکنون به پیشرفتهای قابلتوجهی در زمینه روابط مشخصه بتن منجر شده است که خود باعث توسعه تعداد قابلتوجهی برنامههای المان محدود با قابلیت آنالیز غیرخطی گردیده است. فهرست تعدادی از این برنامهها در گزارشهای کمیته ASCE در آنالیز المان محدود سازههای بتن مسلح آمده است [2 و 3] .