افزایش اتلاف انرژی لرزه ای قاب های خمشی فولادی از طریق ایجاد بازشو در جان تیر

یکی از مهم ترین مشکلات قاب های خمشی فولادی، عدم وجود شکل پذیری مناسب در اتصالات تیر به ستون می باشد. تضعیف موضعی تیر از طریق ایجاد بازشو در جان تیر، یکی از روش های پیشنهاد شده برای بهبود رفتار چرخه ای قاب های خمشی فولادی می باشد. این مسئله می تواند باعث ایجاد مکانیزم ویراندل در ناحیه تضعیف شده و افزایش شکل پذیری اتصال از طریق اتلاف انرژی لرزه ای گردد. در این تحقیق، رفتار چرخه ای اتصالات خمشی با تیرهای دارای بازشو در جان با انجام تحلیل های المان محدود مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به اینکه تحقیقات پیشین نشان داده اند عملکرد بازشوهای لوبیایی بهتر از عملکرد بازشوهای مستطیلی می باشد، در این تحقیق از بازشوهای لوبیایی شکل استفاده شده است. بازشوهای مورد بررسی در این تحقیق فاقد سخت کننده های پیرامونی می باشند. پدیده خرابی نمونه ها تحت خستگی کم تکرار با استفاده از مدل رشد چرخه ای حفرات شبیه سازی شده است. مدل های مورد بررسی، به صورت اتصالات T شکل حاصل از اتصال نصف تیر و نصف ستون های طبقات بالا و پایین می باشند. نتایج تحلیل های المان محدود بر اساس پارامترهای رفتار چرخه ای (حد باربری و ظرفیت تغییر شکل)، اندیس خرابی خستگی در نقاط آسیب پذیر و همچنین میزان اتلاف انرژی صورت گرفته در طی بارگذاری با هم مقایسه شده اند. طبق نتایج بدست آمده، استفاده از بازشو در جان تیر باعث کاهش لنگر منتقل شده به بر اتصال و همچنین کاهش تقاضای تغییرشکل در بر اتصال می شود که این مسئله انرژی تلف شده توسط اتصال را افزایش می دهد. به طور کلی، برای هر بازشو با ارتفاع مشخص، انرژی تلف شده به ازای یک طول مشخص بازشو حداکثر خواهد بود.

کلیدواژه ها:

قاب خمشی فولادی ، اتلاف انرژی ، بازشو در جان تیر ، رفتار چرخه ای ، شکست ترد ، خستگی کم تکرار ،