زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

خواص رفتاری سختی، ظرفیت نهایی و شکل‌پذیری یک اتصال نیمه صلب جدید

نویسنده
دانشگاه خوارزمی، دانشکدۀ فنی مهندسی
چکیده
سازه‌های فولادی باید از طریق اتصالات کارآمد با ظرفیت‌های (اتلاف) انرژی مشخص به‌منظور مقاومت در برابر زلزله القاء شده به‌وسیلۀ حرکت‌های زمین متصل شوند. قبل از زلزله‌های نورتریج (1994) و کوبه (1995) طراحان و هم‌چنین آئین‌نامه‌ها در آن زمان، تمایل به استفاده از اتصالات جوشی داشتند که برای نیروهای ناشی از (حالت‌های) مختلف زلزله طراحی می‌شدند. مدل‌‌های اتصالات نیم صلب اساساً، نشان‌دهنده روابط، نوع پیچشی- خمشی هستند. آن‌ها منحنی‌های ساده‌ای هستند که شامل داده‌های آزمایشگاهی قابل‌دسترس است و برای نشان دادن اثر اتصالات در قاب‌های فولادی استفاده می‌شوند. با این ‌وجود، کمبود دانش در داده‌های تجربی با پارامترهای مختلف، اجازه نمی‌دهد که محققان توابع پیچشی- خمشی را برای هر مجموعه و نوع اتصالات مختلف توصیف کنند. به‌منظور افزایش قدرت محاسباتی در دهۀ گذشته، برنامه‌های (روش‌های) المان محدود برای به‌دست آوردن نمودارهای (منحنی‌های) خمش- پیچش که اثر غیرخطی در پاسخ اتصالات را بازتاب می‌دهند، استفاده شده است. با کمک روش‌های اجزا محدود، اثر پارامترهای مختلف روی رفتار اتصالات می‌تواند بررسی شود. در این پژوهش چندین اتصال نیمه صلب رایج مدل شده، خواص رفتاری آن­ها به‌صورت اجمالی بررسی‌شده و سپس با ارائه جزئیات مربوط به یک اتصال نیمه گیردار جدید، خواص رفتاری آن مانند سختی، ظرفیت نهایی و شکل­پذیری آن بررسی شده و با سایر اتصالات مدل شده مقایسه خواهد شد.
کلیدواژه‌ها

1. Johnson B., Green L., "Flexible welded angle connections", AWS. Weld Journal Vol. 19(10) (1940) 402-408.
2. Frye M.J., Morris G.A., "Analysis of flexibly connected steel frames", Canadian Journal of Civil Engineering, Vol. 2(3) (1975) 280-291.
3. Richard R.M., Abbott B.J., "Versatile Elastic-Plastic Stress-Strain Formula", Journal of Engineering Mechanics, Vol.101 (EM4) (1975) 511-515.
4. Ang K.M., Morris G.A., "Analysis of Three-Dimensional Frames with Flexible Beam-Column Connections", Canadian Journal of Civil Engineering CSCE, Vol.11 (1984) 245-254.
5. Lui E.M., Chen W.F., "Analysis and behaviour of flexibly-jointed frames", Engineering Structures, Vol 8 (2) (1986) 107-118.
6. Kishi N., Chen W.F., "Moment-rotation relation of top and seat angle with double web angle connections", Connection in steel structures, behavior strength and design. E.A.S. Publishers, London, England (1988) 121-134.
7. De Stefano M., De Luca A., "Modeling of cyclic moment-rotation response of double-angle connections", Journal of Structural Engineering, Vol.120 (1) (1994) 212-229.
8. Shen J., Astaneh-Asl A., "Hysteresis model of bolted-angle connections", Journal of Constructional Steel Research, Vol.54 (3) (2000) 317-343.
9. Chaboche J.L., "Constitutive equations for cyclic plasticity and cyclic viscoplasticity", Int.J.Plast, Vol.5 (3) (1989) 247-302.
10. Chi W.M., Kanvinde A., Deirelin G., "Prediction of Ductile Fracture in Welding C onnection using the SMCS Criterion", J.Struct, Eng, 132 (2) (2006) 171-181.
11. Krawinkler H., Gupta A., Medina R., Luco N., "Loading histories for Seismic Performance Testing of SMRF Components and Assemblies", SAC Joint Venture, Report no.SAC/BD-00/10.Richmond (CA) (2000).
12. American Institute of Steel Construction (AISC), "Specification for Structural Steel Buildings", Chicago, IL, American Institute of Steel Construction (AISC), Inc. (2005).
13. Ste Fano M.D., Antonell D.L., "Mechanical Models for Semi rigid Connections", In Constrtional Steel Design, Ed., P.J., Dowling, J.E., Hardening, E.Martinez-Romero, Elsevier Applied Science Publishers, London (1992) 276-279.