ترجمه اتصال تیر به ستون و تحلیل قاب بتن مسلح

توضیحات

عنوان فارسی: استفاده از المان اتصال تیر به ستون به منظور تجزیه و تحلیل قاب بتن مسلح

عنوان انگلیسی:

A beam–column joint element for analysis of reinforced concrete frame structures

چکیده

با توجه به آزمایش هایی که برای شناسایی زلزله در آزمایشگاه ها انجام گرفته است ، اتصالات تیر به ستون قاب بتن مسلح در کشور چین ، بسیار ضعیف و حساس هستند و بسادگی میشکنند و خرابی های شدیدی را به بار می آورند . با این حال، واکنش تغییر ناپذیر اتصالات به ندرت در تجزیه و تحلیل ساختاری و یا طراحی های مربوطه در نظر گرفته شده است . یک عنصر مشترک جدید با توجه به تغییر شکل برشی و رفتار نوار- لغزش و با استفاده از مجموعه داده های تجربی پیشنهاد و  تایید شد . دو نمونه قاب بتن مسلح با جزئیات مختلف همراه با اتصالاتشان مورد بررسی قرار گرفتند و واکنش های لرزه ای شبیه سازی شده شان با نتایج تجربی جهانی و محلی مقایسه گردید . بر اساس شبیه سازی ها دریافتیم که این اتصالات میتوانند برای مدل سازی ساختاری 2D  مناسب باشند . در نهایت، دو قاب سازه های بتن با همان ابعاد و نسبت تقویت اما شکل پذیری های مختلف یک بار اتصال و یک بار بدون اتصالات شبیه سازی شدند . این اتصالات نشان دادند که می توانند به دقت رفتار مکانیکی چنین ساختارهایی را با قطعاتشان به خصوص رفتار پسماند ، پیش بینی کنند . با توجه به نتایج حاصل ، دریافتیم که شکست اتصالا بیشتر در ساختارهایی با انعطاف پایین اتفاق می افتد و به دنبال آن انعطاف پذیری و توانایی توزیع انرژی ساختار ها را کاهش داده و حتی منجر به فروپاشی ساختار میشود . عملکرد لرزه ای ساختارهایی که انعطاف پذیری کمی دارند ، به علت توزیع انرژی کم ، مقامت در برابر سقوط ضعیف ، زودشکن بودن ، در قیاس با ساختار های طراحی شده ی جدید بسیار بدتر و ضعیف تر هستند .

مقدمه

آزمون شناسایی زلزله و تست های آزمایشگاهی نشان داد که اتصالات قدیمی تیر به ستون در قاب بتن مسلح  در چین یا سایر کشور ها بسیار ضعیف هستند و درصد شکست بالایی دارند . حالت های شکست معمولی عبارت اند از شکست برشی اتصالات ، شکست پیوسته ی تیرهای طولی درپنل های اتصال ، که به دنبال خودشان خرابی های زیادی را به دنبال می آورند . به منظور در نظر گرفتن اثر بالقوه ی شکست اتصالات بر واکنش ساختار لرزه ای ، محققین موفق به توسعه ی مدل های مجازی و آشکار المان های اتصال شدند . در مدل های مجازی ، مناطق اتصال به طور غیر مستقیم از طریق  فنر های غیر خطی یا لولاهای پلاستیکی در تیر ها یا ستون های مجاور ، نشان داده شده اند . چنین المان هایی ، تاثیر جهانی اثر اتصالات غیر خطی را بر واکنش های ساختاری تعیین می کنند ، اما باید اذعان کرد کهیش بینی تغییر شکل برشی و لغزش باند آن ها کمی دشوار و دور از نظر می باشد . المان های آشکار نیز مناطق اتصال و نیز اتصالات سیستماتیک را نشان می دهند . این المان ها به سادگی می توانند سنجیده شوند . المان “اتصال تیر به ستون ” در نرم افزار “opensees ” قرار گرفت و در سال 2003 توسط لویز و آلتونتاش [1] به طور گسترده ای مورد ا ستفاده قرار گرفت . این المان در سال 2007 توسط ” میترا و لوئز ” [2] به روز رسانی شد تا بدین صورت شبیه سازی واکنش های اتصالات در پارامتر های گسترده تر را بتوان ساده تر به انجام رساند . گرچه در این نرم افزار هنوز ، محدودیت هایی دیده میشود . مثلا ، در نظر گرفتن بخش های مقطعی پیچیده تیرهای مجاور  و هم چنین محاسبه ی روابط لغزش – باند ( مثل عملکرد میله های تقویت کننده ) در این نرم افزار دشوار می باشد . به علاوه بسیاری از فنر ها در این نرم افزار ممکن است به هنگام استفاده ، مشکلات همگرایی و تقارن زیادی را به وجود بیاورند ، این مساله در نمونه های دینامیک که درپژووهش ” گانوم[3] ” بدان پرداخته شد ، زیاد دید ه میشود .

یک عنصر اتصال تیر به ستون جدید ، با توجه به تغییر برشی و رفتار نوار – لغزش  پیشنهاد شده است  و 16 نمونه آزمایش اتصال و دو ساختار قاب بتن مسلح  به جهت تعیین اثر و مطلوبیت المان ها . سطح ساختاریشان مورد استفاده قرار گرفتند . از این المان در جهت مطالعه ی عملکرد لرزه ای ساختمای قدیمی ( پیش از دهه 90 )  با  انعطاف پذیری پایین ، در چین  استفاده شده است .

المان اتصال پیشنهاد شده ی تیر به ستون

 فرمول بندی

عنصر Mitra – lowes  شامل یک پنل برشی ، هشت فنر نوار – غزش ، و چهار فنر رابط برشی را شامل میشود ( شکل 1 ) . پنل برشی ، کاهش قدرت و سختی را که به علت شکست پنل اتصال به وجود آمده است ، نشان می دهد ، فنر های نوار – لغزش کاهش سختی و قدرتی که به علت آسیب منطقه ی لنگر گاه به وجود آمده است را شبیه سازی میکند و در آخر فنر برشی داخلی ، انتقال برش ها را در اصطکاک های موجود در پایانه های تیر یا ستون شبیه سازی میکند . گرچه فنر نوار – لغزش به سختی می تواند تیرهای گوناگون را تشخیص بدهد و رفتار های باند – لغزش را در پنل اتصال بشناسد . به علاوه ، بسیاری از فنر های نوار – لغزش در محیط اتصال ، بسادگی می توانند ، مشکلات همگرایی زیادی را در تحلیل ساختار غیر خطی به همراه بیاورند .

توجه:

• برای دانلود فایل word کامل ترجمه لطفا اقدام به خرید فرمایید.
• پس از خرید بلافاصله لینک دانلود فایل برای شما ایمیل خواهد شد.