مطالعه ی آزمایشگاهی و عددی عرشه های هیبریدی فولاد-FRP تحت بارهای خمشی

سال انتشار: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 88

فایل این مقاله در 17 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_MCEJ-23-2_005

تاریخ نمایه سازی: 6 اسفند 1403

چکیده مقاله:

در طی چند دهه­ی گذشته استفاده از مصالح نوین افزایش قابل توجهی در ساخت و ساز بسیاری از سازه­ها داشته­اند. در این پژوهش یک عرشه نوین ساختمانی ارائه شده و بصورت آزمایشگاهی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. در تمامی عرشه­ها از چسب وینیل استر برای اتصال پروفیلهای GFRP به یکدیگر استفاده شده است. در عرشه­های هیبریدی مقاطع سرد نورد توسط چسب به مقاطع GFRP و توسط تسمه­های فولادی به یکدیگر متصل شده­اند. برای تعیین مشخصات مکانیکی مصالح از آزمایش­های خمش سه نقطه­ایی، فشاری و کششی برای مصالح GFRP، آزمایش کشش برای ورق فولاد، و آزمایش کشش و برش برای چسب اپوکسی استفاده شده است. پس از انجام آزمایش­های تعیین مقاومت مصالح، ظرفیت خمشی چهار نمونه عرشه مورد بررسی قرار گرفته است. متغیرهای اصلی آزمایش­ عرشه ­ها شامل طول عرشه، اثر مقطع سرد نورد و تعداد مقطع­های GFRP بوده است. با بررسی نتایج آزمایشگاهی مشخص گردید که شکست ترد بین مقطع­های GFRP در ناحیه چسب (برای عرشه­ های فاقد مقطع فولادی) رخ داده است، خرابی­های موضعی قابل توجه بوده و جدایش بین لایه­ایی نیز در مقطع­های GFRP در بار نهایی مشاهده شده است. افزودن مقطع سرد نورد شده اثرات چشمگیری در بهبود ظرفیت خمشی و سختی عرشه­های کامپوزیت داشته­اند و باعث جلوگیری از جدایش در لایه­های چسب شده که در نتیجه باعث یکپارچگی عملکرد عرشه شده است. علاوه بر این افزایش شکل پذیری باعث بهبود قابلیت اعتماد عرشه­های هیبرید در مقایسه با عرشه های ساخته شده از FRP شده است. همانگونه که اشاره شد ظرفیت باربری عرشه ­ها نیز به میزان مناسبی افزایش یافته است. پس از انجام آزمایش­های ذکر شده، عرشه ­های آزمایش شده با استفاده از شبیه سازی اجزاءمحدود در نرم افزار آباکوس مدلسازی شده ­اند و نتایج بدست آمده از مدلسازی و آزمایش­های انجام شده با یکدیگر مطابقت مناسبی دارند. همچنین خرابی­های مشاهده شده در آزمایش­های انجام شده مشابه با خرابی­های پیشبینی شده در مدلسازی بوده است. پس از صحت سنجی نتایج آزمایشگاهی و عددی مطالعه پارامتریک در جهت پیش بینی تاثیر پارامترهای مختلف بر روی رفتار عرشه­ ها صورت پذیرفته است.

نویسندگان

سجاد جمی

Faculty of Civil and Environmental Engineering, Tarbiat Modares University

حامد خضرزاده

Faculty of Civil and Environmental Engineering, Tarbiat Modares University

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Khezrzadeh, H., Overall properties of particulate composites with fractal distribution ...
  • Khezrzadeh, H., A statistical micromechanical multiscale method for determination of ...
  • M. Bazli, H. Ashrafi, and A.V. Oskouei, Effect of harsh ...
  • M. Bazli, et al., Mechanical properties of pultruded GFRP profiles ...
  • H. Ashrafi, et al., Tensile properties of GFRP laminates after ...
  • M. Dawood, E. Taylor, and S. Rizkalla, Two-way bending behavior ...
  • Y. Gao, et al., An advanced FRP floor panel system ...
  • S. Satasivam, et al., Mechanical performance of two-way modular FRP ...
  • S. Satasivam, Y. Bai, and X.L. Zhao, Adhesively bonded modular ...
  • S. Satasivam, Y. Bai, and X.L. Zhao, Characterization and structural ...
  • CEN. Eurocode ۵: Design of timber structures. Brussels: European Committee ...
  • W. Prachasaree and P. Sookmanee, Structural performance of light weight ...
  • H. Y. Kim, et al., pultruded GFRP deck panel for ...
  • M. Kulpa and T. Siwowski, Stiffness and strength evaluation of ...
  • S. Fawzia, X. L. Zhao, and R.A. Mahaidi, Bond–slip models ...
  • E.A.Flores-Johnson and Q.M.Li, Structural behaviour of composite sandwich panels with ...
  • E.A.Flores-Johnson and Q.M.Li, Structural behaviour of composite sandwich panels with ...
  • B.Mu, et al., FEA of complex bridge system with FRP ...
  • S.Alampalli and J.Kunin, Load testing of an FRP bridge deck ...
  • J.Gong, X.Zou, and P.Xia, Experimental investigation of the natural bonding ...
  • T.Keller, Recent all-composite and hybrid fibre-reinforced polymer bridges and buildings. ...
  • T.Keller, Towards structural forms for composite fibre materials. Structural Engineering ...
  • T.Keller, E.Schaumann, and T.Valle, Flexural behavior of a hybrid FRP ...
  • T.Keller and H.Gurtler, In-plane compression and shear performance of FRP ...
  • T.Keller and H.Gurtler, Quasi-static and fatigue performance of a cellular ...
  • T.Keller and H.Gurtler, Design of hybrid bridge girders with adhesively ...
  • H.Xin, et al., Analytical and experimental evaluation of flexural behavior ...
  • P.Kumar, K.Chandrashekhara, and A.Nanni, Structural performance of a FRP bridge ...
  • P.Qiao, J.F.Davalos, and B.Brown, A systematic analysis and design approach ...
  • ASTM C۱۳۶ Standard test method for sieve analysis of fine ...
  • ASTM A۳۷-۱۷ Standard Test Methods and Definitions for Mechanical Testing ...
  • ASTM A۶-۱۶ Standard Specification for General Requirements for Rolled Structural ...
  • ASTM D۶۹۵ - ۱۵ Standard Test Method for Compressive Properties ...
  • ASTM D۸۹۷ - ۰۸ Standard Test Method for Tensile Properties ...
  • ASTM C۸۶۹ / C۸۶۹M - ۱۱ Standard Specification for Foaming ...
  • ASTM D۳۵۲۸ - ۹۶ Standard Test Method for Strength Properties ...
  • ASTM D۷۹۰-۱۷ Standard Test Methods for Flexural Properties of Unreinforced ...
  • ASTM D۳۰۳۹ / D۳۰۳۹M - ۱۷ Standard Test Method for ...
  • ASTM A۱۰۹ / A۱۰۹M - ۱۶ Standard Specification for Steel, ...
  • ASTM D۱۰۰۲ - ۱۰ Standard Test Method for Apparent Shear ...
  • ASTM C۷۹۶ / C۷۹۶M - ۱۹ Standard Test Method for ...
  • Z.Hashin, Failure Criteria for Unidirectional Fiber Composites. Journal of Applied ...
  • Z.Hashin and A. Rotem, A Fatigue Criterion for Fiber-Reinforced Materials. ...
  • نمایش کامل مراجع