مطالعه عددی رفتار اتصالات کاهش یافته تیرهای متصل به ستون‌های صلیبی شکل در قاب‌های خمشی
محورهای موضوعی : آنالیز سازه - زلزله
امین فلاحی مطلق
1
()
احمد ملکی
2
(استادیار واحد مراغه)
کلید واژه: جذب انرژی, بار چرخه‌ای, کرنش غیر الاستیک, نیروی برشی, افت مقاومت,
چکیده مقاله :
مطالعات گسترده‌ای که پس از این زلزله نورثریج انجام شد، نشان داد که فاکتورهای متعددی در بروز این شکست موثر بوده‌اند. تمرکز تنش بالا در جوش‌های بال و آسیب‌پذیری اتصال در برابر نیاز شکل‌پذیری بالا دو عامل اصلی بروز این گسیختگی تشخیص داده شدند. راه منطقی برای حل این مشکل کاهش دادن نیاز شکل‌پذیری در نواحی جوش شده و پایین آوردن تراز تمرکز تنش در آن‌هاست. روش‌های اصلاحی متعددی برای ساخت و ساز بعد از زلزله نورثریج و نیز مقاوم‌سازی سازه های فولادی گیردار موجود پیشنهاد شد. یکی از این روش‌ها پیکربندی تیر کاهش‌یافته است. در این تحقیق بعد از اطمینان از نتایج مدل‌سازی با استفاده از نرم افزار اباکوس، به مدل‌سازی 9 نمونه اتصال تیر با بال کاهش یافته به ستون صلیبی در سه گروه مدل‌سازی شده است. نتایج حاصل شده از این تحقیق به این شرح می‌باشد: کاستن از طول پیوند بیشترین اثر نیروی برشی را بر عملکرد غیر الاستیک دارد. مکانیزم تسلیم برشی پیوند کوتاه‌تر بهتر از مکانیزم تسلیم خمشی پیوندهای بلند است و دلیل اصلی آن این است که در پیوندهای برشی، نیروهای برشی در تمام طول پیوند ثابت است لذا کرنش‌های غیر الاستیک به طور یکنواخت در طول پیوند توزیع خواهند شد. همچنین در نمونه با فاصله مقطع پیوند 0.6b که دارای ضعیف‌ترین عملکرد بوده است در سیکل‌های ابتدایی (سیکل سوم) افت مقاومت شروع شده است. به طوری که مقدار جذب انرژی پایینی نسبت به سایر نمونه‌ها دارد. نمونه بدون مقطع کاهش یافته با جذب انرژی 9272 کیلونیوتن در متر نسبت به نمونه با فاصله 0.75b و 0.6b به ترتیب 11/5 درصد و 66/6 درصد دارای جذب انرژی و قابلیت استهلاک بیشتری نسبت به سایر نمونه‌ها می‌باشد. در نمونه با شکل هندسی استخوانی در سیکل‌های ابتدایی (سیکل سوم) افت مقاومت شروع شده است. به طوری که مقدار جذب انرژی پایینی نسبت به سایر نمونه‌ها دارد. نمونه با مقطع دایره‌ای با جذب انرژی 8875 کیلونیوتن در متر نسبت به نمونه با شکل هندسی استخوانی و بیضی به ترتیب 6/18 درصد و 54/1 درصد دارای جذب انرژی و قابلیت استهلاک بیشتری نسبت به سایر نمونه‌ها می‌باشد.
Extensive studies carried out following the Northridge earthquake showed that several factors contributed to this failure. The high stress concentration in the welds and the attachment vulnerability to high ductility requirements were identified as two main causes of this rupture. A logical way to solve this problem is to reduce the need for a weld in the welded areas and to lower the concentration level of stress. Several corrective methods have been proposed for the construction after the Northridge earthquake as well as the retrofitting of existing reinforced steel structures. One of these methods is the configuration of the shotgun. In this research, after verifying the modeling results using Abacus software, 9 models of modeling of the beam with the dropped wing to the cross column were modeled in three groups. The results of this study are as follows: Reducing the length of the graft has the greatest effect of shear force on non-elastic performance. The shorter graft shear submission mechanism is better than the flexural bending mechanism of the long joints, and the main reason is that in shear joints, the shear forces are constant throughout the bond, so non-elastic strains will be uniformly distributed throughout the graft. Also in the specimen with a 0.6b interval, which has the weakest function, the initial failure (third cycle) of the resistance drop has begun. So that the amount of energy absorption is lower than other samples. The non-cross-sectional sample with energy absorption of 9272 kN / m is 0.75b and 0.6b, respectively, with 11.5% and 66.6% respectively, with energy absorption and greater depreciation than other samples. In the specimen with a bone geometry in the elementary cycles (third cycle), the resistance drop has begun. So that the amount of energy absorption is lower than other samples. The sample with a circular cross section with an energy absorption of 8875 kN / m is 18.6% and 1. 54%, respectively, with a geometric bone and oval geometry, with energy absorption and greater depreciation than other specimens.
_||_