مطالعه عددی رفتار اتصالات کاهش یافته تیرهای متصل به ستون های صلیبی شکل در قاب های خمشی

مطالعات گسترده ای که پس از این زلزله نورثریج انجام شد، نشان داد که فاکتورهای متعددی در بروز این شکست موثر بوده اند. تمرکز تنش بالا در جوش های بال و آسیب پذیری اتصال در برابر نیاز شکل پذیری بالا دو عامل اصلی بروز این گسیختگی تشخیص داده شدند. راه منطقی برای حل این مشکل کاهش دادن نیاز شکل پذیری در نواحی جوش شده و پایین آوردن تراز تمرکز تنش در آن هاست. روش های اصلاحی متعددی برای ساخت و ساز بعد از زلزله نورثریج و نیز مقاوم سازی سازه های فولادی گیردار موجود پیشنهاد شد. یکی از این روش ها پیکربندی تیر کاهش یافته است. در این تحقیق بعد از اطمینان از نتایج مدل سازی با استفاده از نرم افزار اباکوس، به مدل سازی 9 نمونه اتصال تیر با بال کاهش یافته به ستون صلیبی در سه گروه مدل سازی شده است. نتایج حاصل شده از این تحقیق به این شرح می باشد: کاستن از طول پیوند بیشترین اثر نیروی برشی را بر عملکرد غیر الاستیک دارد. مکانیزم تسلیم برشی پیوند کوتاه تر بهتر از مکانیزم تسلیم خمشی پیوندهای بلند است و دلیل اصلی آن این است که در پیوندهای برشی، نیروهای برشی در تمام طول پیوند ثابت است لذا کرنش های غیر الاستیک به طور یکنواخت در طول پیوند توزیع خواهند شد. همچنین در نمونه با فاصله مقطع پیوند 0.6b که دارای ضعیف ترین عملکرد بوده است در سیکل های ابتدایی (سیکل سوم) افت مقاومت شروع شده است. به طوری که مقدار جذب انرژی پایینی نسبت به سایر نمونه ها دارد. نمونه بدون مقطع کاهش یافته با جذب انرژی 9272 کیلونیوتن در متر نسبت به نمونه با فاصله 0.75b و 0.6b به ترتیب 11/5 درصد و 66/6 درصد دارای جذب انرژی و قابلیت استهلاک بیشتری نسبت به سایر نمونه ها می باشد. در نمونه با شکل هندسی استخوانی در سیکل های ابتدایی (سیکل سوم) افت مقاومت شروع شده است. به طوری که مقدار جذب انرژی پایینی نسبت به سایر نمونه ها دارد. نمونه با مقطع دایره ای با جذب انرژی 8875 کیلونیوتن در متر نسبت به نمونه با شکل هندسی استخوانی و بیضی به ترتیب 6/18 درصد و 54/1 درصد دارای جذب انرژی و قابلیت استهلاک بیشتری نسبت به سایر نمونه ها می باشد.

کلیدواژه ها:

بار چرخه ای ، جذب انرژی ، کرنش غیر الاستیک ، نیروی برشی ، افت مقاومت