بررسی عددی رفتار ستون های دایرهای کامپوزیت دو لایه فولادی ساخته شده با ورق های کرکرهای مورد استفاده در سازه های حساس فرماندهی وپدافند غیرعامل

در چند سال اخیر و بعد از زلزله های گذشته موضوع مقاوم سازی سازه ها با رویکرد پدافند غیرعامل در ایران مطرحگردیده است ولی به طور واضح و آشکار نقش سازه های ناجی، سازه مقاوم موارد مشابه بیان نگردیده است و عموم مردم وحتی مهندسان نیز نگرش درستی نسبت به آن ندارند. ستون های کامپوزیتی با استفاده از ترکیب های مختلف فولاد و بتنبه منظور به کارگیری خواص مفید هر یک از مصالح یکی از مناسب ترین روشها جهت مقاوم سازی سازه های حساسفرماندهی می باشند. بنابراین در این تحقیق یک مدل طراحی نوین برای ستون های ترکیبی بتن- فولاد با وجود دو لوله فولادی پرشده با بتن دارای صفحات موجدار (CFDST) معرفی شده است. هدف اصلی این تحقیق توسعه ی یک مدلاجزای محدود قابل اطمینان به منظور مطالعه پاسخ غیر خطی ستون مورد نظر تحت بار فشاری و بهبود عملکرد آن میباشد. مدل اجزای محدود سه بعدی برای ستون های CFDST توسط نرمافزار اجزای محدود ABAQUS توسعه یافتهاست. هسته ی بتنی با المان های Solid سه بعدی و لوله ی فولادی با استفاده از المان های Shell که امکان تغییرشکلهای بزرگ را دارند، مدلسازی شده است. مدل اجزای محدود توسط نتایج تجربی صحت سنجی شده است. سپس تاثیرپارامترهای مختلف هندسی و مکانیکی بر رفتار ستون CFDST توسط ۱۱ مدل عددی بررسی شده است. نتایج کلیحاصل از تحلیل مدلهای عددی نشان دادند، با افزایش ۱۰ درصدی سطح مقطع لوله ی داخلی، بار نهایی ۱/۶ درصدکاهش می یابد. با افزایش تدریجی ضخامت لولهی داخلی و مقاومت فشاری بتن پرکننده، تاثیر آن بر بار نهایی کمترمی شود. در مقابل افزایش تدریجی مقدار ضخامت لولهی بیرونی تاثیر تقریبا ثابتی بر بار نهایی و افزایش سختی اولیهدارد. در بین پارامترهای بررسی شده، افزایش ضخامت لولهی بیرونی در ستون کامپوزیت دایروی دو لایه ای پر شده بابتن بهترین تاثیر را بر رفتار فشاری محوری آن، مخصوصا سختی اولیه و فاز پس از بار نهایی داشت.

Keywords:

ستون های دو لایه ی فولادی پرشده با بتن , تحلیل اجزای محدود , مدلسازی عددی , رفتار فشاری , صفحات کرکره ای