بررسی مدل های رفتاری مختلف مصالح فولادی بر رفتار چرخه ای اتصال سیمپسون

امروزه به منظور تحلیل رفتار سازه ها در مهندسی عمران، استفاده از روش اجزای محدود به منظور شبیه سازی رفتار واقعی آنها کاربرد فراوانی دارد؛ چرا که این روش علاوه بر سرعت و دقت محاسباتی مناسب، نیاز اولیه برای ساخت نمونه های آزمایشگاهی را مرتفع می سازد. در این مقاله اثر انتخاب مدل های عددی مختلف برای مصالح بر روی رفتار اتصال سیمپسون و تحت بارگذاری چرخه ای اتصالات تیر به ستون بررسی و مورد مقایسه قرار می گیرد. رفتار مصالح شکل پذیر ازجمله فولاد ساختمانی تحت بارگذاری تک محوری و چرخه ای، به دلیل وجود اثرات باوشنگر و سخت شوندگی کرنشی کینماتیک و ایزوتروپیک با یکدیگر متفاوت است. بدین منظور نمونه ای عددی از اتصال سیمپسون که جزو اتصالات پیش پذیرفته فولادی می باشد، در نرم افزار آباکوس مدل سازی شده است و با چند مدل رفتاری مختلف مصالح مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین به منظور حصول اطمینان از صحت و دقت کافی نتایج مدل عددی، ابتدا نمونه ای از اتصال تیر به ستون فولادی با رفتاری نزدیک به اتصال سیمپسون انتخاب و پاسخ چرخه ای آن با مدل آزمایشگاهی مقایسه شده است. سپس یک مدلعددی از اتصال سیمپسون توسط چهار مدل رفتاری الاستیک-پلاستیک کامل، مدل دوخطی با سخت شوندگی کینماتیک، مدل چرخه ای کافمن و مدل نیمسیکل پارامتری مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج این مقایسه نشان می دهد که مدل نیم سیکل پارامتری به بهترین نحو می تواند چه از لحاظ شبیه سازی افت مقاومت اتصال و چه از لحاظ تعیین ظرفیت اتصال، رفتار این نوع اتصال را شبیه سازی کند.

کلیدواژه ها:

اتصال تیر به ستون فولادی ، تحلیل اجزای محدود ، رفتار چرخ های اتصال ، مدل رفتاری مصالح فولادی