حسین ترحمی اردکانی مجله بین‌المللی عمران، معماری و شهرسازی 1 2 (زمستان) 2026 03 27 Development of a Three-Dimensional Numerical Model to Predict Crack Propagation in Concrete Structures under Cyclic Loading and Creep Effects توسعه مدل عددی سه‌بعدی برای پیش‌بینی گسترش ترک در سازه‌های بتنی تحت بارگذاری سیکلی و اثرات خزش 1 8 10.22051/jera.2021.31891.2698 FA علی دانشجوی دکتری مهندسی عمران - سازه، دانشکده فنی و مهندسی ، دانشگاه قم، قم، ایران 2026 03 27 Concrete structures are subjected to various complex loadings throughout their service life, among which the most important are cyclic loading (such as earthquakes or wind) and sustained loads (which lead to concrete creep). Accurate prediction of structural behavior, especially crack propagation and eventual instability, is one of the major challenges in civil engineering. This research focuses on the development of an advanced three-dimensional numerical model using the Finite Element Method, capable of simultaneously modeling the effects of creep and cyclic loading on the crack propagation mechanism. In this model, the theory of plasticity damage mechanics is employed to simulate the nonlinear behavior of concrete. The creep law is implemented based on the updated B3/B4 model, and its effects on stiffness degradation and crack initiation are considered. The results indicate that neglecting creep effects in fatigue analyses can lead to an overestimation of the structure's service life by up to 20%. The proposed model has been validated with existing experimental data in the literature and demonstrates good agreement. سازه‌های بتنی در طول عمر مفید خود تحت انواع بارگذاری‌های پیچیده قرار می‌گیرند که از جمله مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به بارگذاری سیکلی (مانند زلزله یا باد) و بارهای ماندگار (که منجر به خزش بتن می‌شود) اشاره کرد. پیش‌بینی دقیق رفتار سازه، به‌ویژه گسترش ترک و نهایتاً ناپایداری آن، یکی از چالش‌های بزرگ در مهندسی عمران است. این پژوهش به توسعه یک مدل عددی سه‌بعدی پیشرفته با استفاده از روش اجزای محدود می‌پردازد که قادر است همزمان اثرات خزش و بارگذاری سیکلی را بر مکانیزم گسترش ترک مدل‌سازی کند. در این مدل، از تئوری مکانیک آسیب پلاستیسیته برای شبیه‌سازی رفتار غیرخطی بتن استفاده شده است. قانون خزش بر اساس مدل B3/B4 به‌روزرسانی شده پیاده‌سازی گردیده و اثرات آن در کاهش سختی و شروع ترک‌خوردگی لحاظ شده است. نتایج نشان می‌دهد که نادیده گرفتن اثرات خزش در تحلیل‌های خستگی می‌تواند منجر به بیش‌برآورد شدن عمر مفید سازه تا حدود ۲۰ درصد شود. مدل پیشنهادی با داده‌های آزمایشگاهی موجود در ادبیات تحقیق اعتبارسنجی شده و همخوانی خوبی را نشان می‌دهد. /downloadfilepdf/22345