مهندسی عمران مدرس، جلد ۲۴، شماره ۱، صفحات ۵۳-۶۷
عنوان فارسی ارائه مدل عددی تعمیم‌پذیر برای رفتار غیرخطی اتصالات صلب فولادی
چکیده فارسی مقاله میزان گیرداری اتصالات در رفتار لرزه‌ای قاب‌های فولادی تأثیر به سزایی دارد. اما در دسترس نبودن شیوه‌های صحیح مدل‌سازی و یا دخالت ندادن درجه گیرداری اتصال در طراحی سازه‌ها، میزان دقت طرح را زیر سؤال می‌برد. در این مقاله سعی شده است با استفاده از رفتار نمونه‌های آزمایشگاهی معتبر، تخمین دقیقی از رفتار لرزه‌ای این اتصالات و مدهای آسیب در آن‌ها به دست آید تا در مدل‌سازی‌های عددی ملاک عمل قرار گیرد. بدین منظور چهار اتصال صلب فولادی که نمونه‌هایی از رایج‌ترین اتصالات فولادی هستند، مورد بررسی قرار گرفته و مدل عددی پیشنهادی برای لحاظ‌کردن رفتار غیرخطی اتصالات یاد شده در نرم‌افزار Opensees ارائه شده است. برای کالیبره کردن مشخصات مدل عددی پیشنهادی از رفتار چرخه‌ای نمونه‌های آزمایشگاهی مشابه استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهد که با روش پیشنهادی، پارامترهای رفتار لرزه‌ای اتصالات مورد بررسی، همچون محدوده باربری، سختی اتصال و ظرفیت شکل‌پذیری در مدل آزمایشگاهی و عددی با یکدیگر تطابق مناسبی دارند و می‌توان حین تحلیل و طراحی کاربردی، از نتایج مدل غیرخطی عددی جهت مدل‌سازی دقیق‌تر اتصالات در قاب‌های فولادی استفاده کرد و تخمین درستی از رفتار اتصالات و درجه گیرداری آنها را در طرح‌های منجر به عملیات اجرایی به دست آورد. مقایسه ظرفیت شکل‌پذیری، بیشینه ظرفیت باربری و سختی اولیه در اتصالات مورد بررسی نسبت به مدل‌های عددی ساخته شده متناظر آن‌ها و اختلاف بین 29/0 % تا 42/8 ٪ در حالات مختلف مؤید این مهم است.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله اتصالات،گیرداری،رفتار چرخه ای،مدل عددی،ظرفیت شکل پذیری .
عنوان انگلیسی Presenting a generalizable numerical model for the nonlinear behavior of rigid steel connections
چکیده انگلیسی مقاله The degree of connection rigidity has a significant effect on the seismic behavior of steel frames. However, the lack of proper modeling methods or not considering the degree of rigidity of the connection in the design of structures, destroys the accuracy of the design. In conventional methods for the analysis and design of steel frames, the behavior of beam-to-column connections is assumed to be joint or fully braced. With these assumptions, the analysis and design of steel frames becomes easier. But the results of the tests show the existence of a degree of flexibility in the hypothetical clamp joints and a degree of stiffness in the common joint joints. Therefore, for accurate and economic analysis and design of steel frames, it is necessary to consider the tightness of the connections. Few researches have been done on the nonlinear modeling of steel connections with nonlinear shock absorbers, and most of these studies are also on the modeling of connections using the finite element method. This shows the need to deal with the correct and practical modeling of connections. There are various methods for numerical modeling and calibration of experimental and nonlinear behavior of structures, among them, the modeling method with nonlinear springs, plastic joint models, fiber models, and models can be used. Designing finite elements pointed out. One of the advantages of modeling with non-linear springs and plastic joints is the non-linear modeling of the failure zone with minimal degrees of freedom. In this method, calibrated functions are used to model the nonlinear behavior of the structure. But in the method of fiber models and finite elements, the nonlinear behavior of the structure is determined by assigning the nonlinear behavior of the materials. Disadvantages of the fiber modeling method include the absence of shearing and twisting effects, sliding between components, and cracking and crushing of materials. Finite element modeling also provides the ability of three-dimensional behavior, including complex geometries and multiaxial stress and strain states. In the finite element modeling method, determining the size of the elements requires a convergence test. Also, due to the high volume of calculations and its time-consuming nature, this method is used in detailed models to model a part of the structure. In this paper an accurate estimate of the seismic behavior of these joints and damage modes in them is obtained, using the behavior of valid laboratory samples, to be used as a criterion in numerical modeling. For this purpose, four common steel connections, have been investigated and numerical models are presented to consider the nonlinear behavior of the mentioned connections in the Opensees software. Cyclic behavior of experimental samples has been used to calibrate the characteristics of the proposed numerical model. The results show that with the proposed method, the seismic behavior parameters of the studied connections such as load bearing stiffness and ductility capacity in the experimental and numerical model are well matched and can be used to more accurately model in analyzing and applied designing to obtain an accurate estimate of the behavior of the connections and the degree of rigidity in the designs leading to the operation. It is important to compare the plasticity capacity, maximum bearing capacity and initial stiffness in the examined connections compared to their corresponding numerical models, and the difference between 0.29% and 8.42% in different situations confirms this.
 
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله Connection,rigidity,Cyclic behavior,Numerical model,Ductility capacity
نویسندگان مقاله یاشار حجازی | yashar hejazi
iau student
دانشجوی دکترای دانشگاه آزاد

ابوذر میرزاخانی | Aboozar Mirzakhani
Faculty Member
هیئت علمی دانشگاه آزاد

احسان کاشی | ehsan Kashi
Assistant professor, Department of Civil Engineering, Shahrood Branch, Islamic Azad University, Shahrood, Iran
استادیار گروه عمران، واحد شاهرود، دانشگاه آزاد اسلامی، شاهرود، ایران

عبدالرضا سروقد مقدم | Abdorreza Sarvghad Moghaddam
iiees
استاد پژوهشگاه زلزله

نشانی اینترنتی http://mcej.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-73761-1&slc_lang=fa&sid=16
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده پژوهشی اصیل (کامل)
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات