بررسی اثر خوردگی حفره‌ای بر پارگی شکافی اتصالات اتکایی

نویسندگان

1 گروه سازه و زلزله، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران

2 گروه سازه، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران

doi
10.22065/jsce.2024.480272.3530
چکیده

اتصالات فولادی پیوسته در معرض زوال مقاومت ناشی از خوردگی قرار دارند. جهت ارزیابی دقیق‌تر عملکرد سازه‌های فولادی پیچی تحت شرایط خورنده، لازم است رفتار اتصالات پیچی خورده شده تبیین و در تحلیل‌های سازه‌ای لحاظ شود. بررسی ادبیات موضوع در این حوزه نشان می‌دهد که بیشتر مطالعات پیشین به ارزیابی رفتار اعضای سازه‌ای معطوف بوده‌اند و تنها تعداد بسیار محدودی به بررسی اثر خوردگی حفره‌ای بر اتصالات پرداخته‌اند. از این‌رو، هدف از این پژوهش بررسی عددی عملکرد اتصالات اتکایی با پارگی شکافی تحت خوردگی حفره‌ای و ارائه رابطه‌ای متناظر با میزان کاهش ظرفیت باربری است، که می‌تواند مرجعی برای ارزیابی ایمنی اتصالات پیچی در یک قاب فولادی در حال خدمت باشد. در این پژوهش برای مدلسازی خوردگی در نرم افزار ABAQUS از توزیع‌ تصادفی حفره‌ها که توسط یک کد پایتون تولید می‌شد، استفاده شد. این مطالعه با مدلسازی دقیق حالت خرابی و نحوه شکست اتصال در نرم‌افزار ABAQUS، به بررسی تمام حالات گسیختگی اتصالات اتکایی با پارگی شکافی و اثر خوردگی بر تغییر رفتار آن می‌پردازد. نتایج نشان می‌دهد که توزیع متفاوت حفره‌ها، حتی وقتی مشخصات و حجم خوردگی ثابت است می‌‌تواند باعث تغییر حالت خرابی، ظرفیت باربری و شکل‌پذیری اتصال شود. مطابق با نتایج افزایش عمق حفره‌ها، بیشترین تأثیر را بر روی کاهش ظرفیت باربری می‌گذارد. وقتی تراکم خوردگی به بالاترین میزان خود، یعنی 2/13% رسید، نمونه‌ها با حفره‌های به عمق 4/6 میلی‌متر با کاهش 15 درصدی مقاومت مواجه شدند. در نهایت با توجه به میزان نسبت اتلاف حجم در ورق اتصال، سه رابطه جهت تخمین ظرفیت باربری نهایی اتصال ارائه شد تا نشان دهنده کران پایین، رگرسیون خطی و کران بالای مدل پیش‌بینی کننده باشد.