تحلیل پارامتریک و آماری اتصال پایه ستون پیچ‌شده با نبشی تسلیم‌شونده تحت بارگذاری چرخه‌ای حول محور ضعیف

نویسندگان

1 استاد، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

2 دانشیار، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

3 دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

doi
10.22065/jsce.2025.532398.3766
چکیده

اتصالات پایه ستون، به‌عنوان یکی از اجزای حیاتی در سیستم‌های سازه‌ای فولادی، نقش کلیدی در انتقال بارهای ثقلی و جانبی به فونداسیون ایفا می‌کنند. در سال‌های اخیر، توجه به طراحی اتصالات کم‌آسیب و قابل تعویض، به‌ویژه در شرایط بارگذاری چرخه‌ای، افزایش یافته است. در این راستا، پژوهش حاضر به بررسی رفتاری یک نوع اتصال پای ستون پیچ‌شونده با نبشی تسلیم‌شونده اختصاص دارد که با حذف جوشکاری در محل، ضمن تسهیل نصب، موجب کاهش آسیب‌های موضعی در ستون می‌شود. مطالعه حاضر شامل سه مرحله‌ی اصلی است: نخست، مدل اجزای محدود اتصال بر اساس داده‌های آزمایشگاهی صحت‌سنجی شد. سپس، با استفاده از روش طراحی آزمایش تاگوچی، تأثیر سه پارامتر کلیدی شامل ضخامت نبشی، نیروی محوری و فاصله میل‌مهار بر رفتار لرزه‌ای اتصال مورد بررسی عددی قرار گرفت. در ادامه، تحلیل واریانس و مدل رگرسیونی برای ارزیابی اهمیت نسبی متغیرها و پیش‌بینی پاسخ عملکردی توسعه داده شد. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهند که ضخامت نبشی مهم‌ترین عامل مؤثر بر ظرفیت خمشی اتصال است. اتصال در تمامی ترکیب‌ها رفتار مفصلی از خود نشان داده و انرژی قابل توجهی را در چرخه‌های بارگذاری مستهلک نموده است. تطابق نزدیک بین نتایج عددی و آماری، دقت مدل‌سازی و کارآمدی تحلیل تاگوچی را تأیید می‌کند. همچنین، مدل رگرسیونی توسعه‌یافته، ابزار ساده و مؤثری برای برآورد ظرفیت اتصال در طراحی عملکردی ارائه می‌دهد. دستاوردهای این پژوهش، می‌تواند به‌عنوان پایه‌ای علمی برای طراحی اتصالات لرزه‌ای کم‌آسیب و ارتقاء آیین‌نامه‌های مرتبط با طراحی سازه‌های فولادی مورد استفاده قرار گیرد.