بررسی پارامتریک ظرفیت خمشی مقطع توخالی مدور آسیب‌دیده

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران.

2 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران.

3 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران.

doi
10.22091/cer.2024.11423.1578
چکیده

مقاطع توخالی مدور (CHS) جدار نازک فولادی به دلیل کاربرد گسترده در سازه‌های مختلف، در معرض بارهای مختلف و آسیب‌های گوناگون قرار دارند. تحقیقات پیشین عمدتا بر بررسی ظرفیت محوری این مقاطع متمرکز می‌باشد. این مقاله به بررسی ظرفیت خمشی مقطع CHS آسیب‌دیده و تأثیر عوامل مختلفی از جمله شدت آسیب، زاویه بارگذاری خمشی و لاغری جداره به روش عددی می‌پردازد. مدل‌سازی‌های تحقیق با استفاده از نرم‌افزار آباکوس و صحت‌سنجی نتایج با داده‌های تجربی قبلی انجام شده است. نتایج نشان می‌دهند که شدت آسیب و نسبت لاغری جداره دو پارامتر اصلی تأثیرگذار بر ظرفیت نهایی پوسته استوانه‌ای آسیب‌دیده می‌باشند. با افزایش این دو پارامتر، ظرفیت نهایی مقطع به طور قابل‌توجهی کاهش می‌یابد. برای عمق آسیب برابر با 20% قطر مقطع، مقدار کاهش ظرفیت خمشی از 20% برای مقطع با لاغری جداره 33.3 تا بیش از 36% برای مقطع با لاغری جداره 125 متغیر می‌باشد. آسیب وارده زمانی بیشترین تأثیر کاهنده خود را دارد که در وجه فشاری استوانه قرار گیرد. همچنین ملاحظه شد که طول عضو و محل آسیب در طول آن تأثیر ناچیزی بر ظرفیت خمشی نمونه‌ دارد. نهایتا رابطه‌ای برای برآورد کاهش مقاومت خمشی ناشی از بروز آسیب در این اعضا ارائه و با نتایج تحلیل‌های عددی مقایسه شده است. این رابطه برای مقطع CHS با لاغری جداره بین 33.3 تا 125، نسبت طول به قطر 4 تا 6، نسبت عمق آسیب صفر تا 0.2 و زاویه بارگذاری خمشی صفر تا 90 درجه قابل استفاده می‌باشد.