تحلیل ستونهای فولادی جدارنازک پر شده با بتن توسط روش اجزای محدود غیرخطی

مقاطع فولادی پرشده با بتن به دلیل عملکرد مناسب در برابر بارهای لرزه ای و اقتصادی بودنشان دامنه کاربرد فراوانی را در سازه های مهندسی عمران به خود اختصاص داده اند. در این تحقیق ابتدا به صورت تحلیلی، رفتار ستونهای مختلط بر اساس برخی تحقیقات نظری و آزمایشات از قبل انجام شده بررسی شده، سپس به بررسی رفتار غیر خطی مدل سه بعدی مقاطع فولادی جدار نازک پر شده با بتن توسط روش اجزای محدود پرداخته و با مقایسه نتایج حاصله از روش اجزای محدود با نتایج تحقیقات آزمایشگاهی، مدل اجزای محدود کالیبره شده است. پس از اطمینان از صحت عملکرد مدل اجزای محدود، از آن برای بررسی نمونه هایی که از آنها مدل آزمایشگاهی انجام نشده استفاده شده است. نتایج حاصل ازتحلیل با نتایج حاصل از روش طرح LRFD مقایسه شده تا عملکرد این روش مشخص شود.با توجه به کاربرد روزافزون مصالح با مقاومت بالا در طراحی و اجرای سازه ها، اثرات افزایش مقاومت فولاد و بتن وتغییرات ضخامت جداره فولادی در عملکرداین ستونها مورد بررسی قرار گرفته است. در مدل کردن ستون از المان مکعبی برای هسته بتنی، المان پوسته برای پروفیل فولادی و همچنین از المان تماسی بین هسته و پوسته برای در نظر گرفتن پیوستگی بین فولاد و بتن استفاده شده است. همچنین برای در نظر گرفتن خواص غیر خطی از مدل سخت شوندگی سینماتیکی در تحلیل استفاده شده است

کلیدواژه ها:

Composite columns ، Box cross-sectioned columns ، Non-linear finite element ، ستونهای قوطی شکل ، بتن فولادی ، رفتار غیر خطی ، اجزای محدود.