بررسی رفتار ستون های فولادی پر شده از بتن تحت بارگذاری جانبی

امروزه بیشتر پل ها با اتصالات و تکیه گاه هایی طراحی و ساخته میشوند که امکان جابجایی و حرکت دارند . در این پل ها ، عرشه میتواند در برابر انبساط و انقباض ناشی از تغییرات دما، نیروی ترمز و یا شتاب وسایل نقلیه و تغییرات بلند مدت بتن مانند خزش و جمع شدگی تغییر شکل داشته باشد. به منظور کاهش هزینه های نگهداری و برای پایین آوردن هزینه های اولیه ساخت، پلها به صورت یکپارچه یعنی پل هایی که در آن ها از اتصال و تکیه گاه های مجزا استفاده نمیشود ساخته میشوند. در پل های یکپارچه، کوله های پل و پایه های میانی پل باید به گونه ای طراحی شوند که به اندازه کافی انعطاف پذیر باشند تا به پل اجازه دهند بدون آنکه آنها به ظرفیت تحمل نهایی برسد و ناپایدار شود این جابجایی ها را تحمل کند. هدف از این مقاله کاوشی درباره رفتار سازه ای ستون های مختلط دایره ای CFTستون فولادی پر شده با بتن می باشد. این ستون ها به عنوان پایه های میانی پل های یکپارچه در معرض بارهای محوری و ممان های خمشی که به ترتیب به علت وزن پل و جابجایی های پل می باشد قرار می گیرند.به بیان دیگر می خواهیم رفتار واقعی ستون های میانی در پل های یکپارچه را مدل کنیم. به طور کلی در این مطالعه ستون هایی که در معرض کمانش کلی قرار نمی گیرند بررسی شده است. در میان 12 مدل ساخته شده که مورد تحلیل قرار گرفته اند. روند حل شامل آنالیز مقدماتی و آنالیز اصلی است هر دو آنالیز با کمک نرم افزار آباکوس انجام شده است. برای اینکه مشکل همگرایی در مسیله بروز نکند بارها به صورت جابجایی به صفحه فولادی بالایی مدل وارد شدند. همان طور که قبلا گفته شد، آنالیز اصلی از دو گام تشکیل یافته است گام اول بارگذاری محوری بوده که به صورت استاتیکی است و گام دوم بارگذاری جانبی میباشد که از روش حل عددی RIKS بهره گرفته شده است.در اولین مرحله که بارگذاری محوری میباشد، نیروی محوری که کسری از بار محوری نهایی ستون است به ستون وارد می شود. با توجه به شرایط واقعی بارگذاری محوری پایه های ستون ها در پل های یکپارچه، در این مرحله از آنالیز جابجایی محوری که منجر به پاسخی الاستیک در ستون می شود به ستون وارد میشود. انتظار می رود در انتهای تحلیل، با استفاده از نتایج به دست آمده بتوان برآورد خوبی از پاسخ سازه در برابر بارهای محوری یکنوا که به علت وزن عرشه به ستون ها وارد می شود و جابجایی های جانبی که در بالای ستون ها به علت اتساع عرشه پل وجود دارد، داشته باشیم

کلیدواژه ها:

پل های یکپارچه ، ستون های CFT اثر محصور شدگی ، اندرکنش نیروی محوری و خمش ، رفتار برشی