تاثیر لحاظ اثرات ثانویه بر رفتار چرخه‌ای تیرهای فولادی با جان کاهش یافته

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

doi
10.22065/jsce.2024.418986.3231
چکیده

استفاده از بازشو در جان تیرهای فولادی به عنوان روشی جدید برای بهبود عملکرد لرزه ای قاب های خمشی فولادی مطرح می باشد. طول محدود ناحیه دارای بازشو در این تیرها و بروز مکانیزم ویراندیل در آنها، باعث کاهش طول افقی تیر در محدوده رفتار غیرارتجاعی می شود. در این میان، صلبیت کف سازه ای از کاهش طول دهانه قاب جلوگیری می کند. این مسئله باعث ایجاد نیروهای کششی در طول تیر می شود که به اثرات ثانویه مشهور است. مقاله حاضر تاثیر لحاظ اثرات ثانویه بر رفتار چرخه ای تیرهای فولادی با جان کاهش یافته را به روش المان محدود بررسی می نماید. برای این منظور ابتدا یک مدل المان محدود از تیر دارای بازشو در جان در نرم افزار آباکوس توسعه داده شده و برای اطمینان از صحت نتایج، داده های عددی با استفاده از گزارشات آزمایشگاهی صحت سنجی شده اند. در ادامه با در نظر گرفتن سه پروفیل مختلف برای مقطع تیر و ابعاد مختلف برای بازشو، مدل های عددی یکبار بدون لحاظ اثرات ثانویه و بار دیگر با لحاظ این اثرات تحلیل شده و نتایج با هم مقایسه شده اند. بر اساس نتایج بدست آمده، لحاظ اثرات ثانویه باعث تغییر رفتار تیر در ناحیه کاهش یافته و جلوگیری از افت سختی و مقاومت در شاخه نزولی نمودار می شود. مقدار اضافه مقاومت ناشی از لحاظ اثرات ثانویه در دریفت های پایین تر از 2% ناچیز بوده، لیکن با افزایش دامنه بارگذاری بیشتر می شود. تحت دریفت بارگذاری 6%، مقدار این اضافه مقاومت بین 44% تا 120%، بسته به ابعاد بازشو متغیر می باشد. تعیین مقدار این اضافه مقاومت به عنوان تابعی از دریفت بارگذاری و ابعاد مختلف بازشو برای استفاده در روند تحلیل و طراحی تیرهای با جان کاهش یافته را می توان به عنوان نوآوری اصلی این تحقیق برشمرد.