تحلیل و ارزیابی رفتار کمانشی ستون های بتنی اسکله ها و سازه های دریایی تحت بار محوری

اسکله ها و سازه های دریایی دارای اهمیت زیادی برای فعالیت های تجاری، صنعتی، حمل و نقل، نظامی و تفریحی هستند. ستون یکی از اصلی ترین عناصر ساختاری در اسکله ها می باشد که تحمل بسیاری از بخش های اسکله را بر عهده دارد. ستون بتنی یک سازه نگهدارنده عمودی می باشد که از بتن مسلح ساخته شده است. معمولا از یک قفس تقویت کننده از جنس مقاطع فولادی تشکیل می شود. ستون بتنی تیرها، دیوارها و سایر سازه های بالایی را پشتیبانی می کند. این ستون برای ساخت انواع سازه ها، پل ها و سایر سازه ها کاربرد دارد. ستون بتنی در اشکال مختلف مربع، مستطیلی، دایره ای، شش ضلعی و استوانه ای وجود دارد که معمولا شکل استوانه آن را بیشتر دیده ایم. ستون بتنی به عنوان یک عضو انتقالی برای نیروهای فشاری بین پایین و بالا عمل می کند و پایداری جانبی را برای سازه ها فراهم می نماید. در ستون بتنی از مقاطع فولادی همچون میل گرد استفاده می شود و ستون فلزی به طور کل از جنس فولاد است.یکی از مسایل در حوزه ستون های بتنی و فلزی، بررسی میزان استقامت آنها در مواجهه با فشار خارجی است. به علت ایجاد کمانش ناپایدار در ستون ها، همواره پدیده کمانش به عنوان اصلی ترین مکانیزم شکست آنها مطرح است. پژوهش حاضر، به بررسی ستون های بتنی با استفاده از روش المان محدود در اسکله ها و سازه های تحت فشار خارجی می پردازد. برای مدل سازی، هسته در حالت اول به صورت استاتیکی و در حالت دوم به صورت دینامیکی در نظر گرفته شد. با استفاده از تحلیل کمانش خطی، مد اول کمانش برای همه ی حالت ها بدست آمد. سپس فرآیند شبیه سازی برای بحرانی ترین حالت بصورت غیرخطی انجام گرفت. روش مدلسازی با بررسی نتایج پژوهش های پیشین در این حوزه صحه گذاری شد. با توجه به نتایج بدست آمده، سازه بتنی می تواند در مواجهه با فشار خارجی عملکرد مطلوبی نشان دهد.

کلیدواژه ها:

پدیده کمانش ، اسکله ، سازه دریایی ، بارمحوری ، استحکام ستون