بررسی تحلیلی اتصال صلب با ورق دیافراگمی خارجی و ورق کناری در ستون های مربعی توخالی تحت بارگذاری لرزه ای

تغییر نگرشی که پس از زلزله نورثریج در طراحی اتصالات رخ داد محققان متعددی را بر آن داشت تا برای بهبود عملکرد اتصالات صلب تیر به ستون ایده های جدید را مورد مطالعه قرار دهند. برخی از این ایده ها بر محور ممانعت از ایجاد تنش های سه بعدی در محل اتصال تیر به ستون، برخی بر کاهش تغییر شکل های برشی چشمه اتصال و برخی دیگر بر حذف ورق های پیوستگی متمرکز شده و عملکرد هر یک به کمک کارهای آزمایشگاهی و تحلیلی متعدد به بوته آزمایش گذاشته شد. از جمله آنها می توان به طرح های ابتکاری اتصال با ورق کناری و اتصال با ورق دیافراگمی (سخت کننده بیرونی) اشاره کرد. اولی مانع بروز تنش های سه بعدی شده و به تقویت چشمه اتصال کمک می کند و دومی با حذف ورق های پیوستگی و ممانعت از ناپیوستگی ستون، چشمه اتصال را سخت تر کرده و عملکرد لرزه ای آنرا بهبود می بخشد. در مقاله حاضر با طرح ایده­ای جدید که ترکیبی از اتصال با ورق کناری، اتصال با ورق دیافراگمی و اتصال صلب با ورق بالاسری و زیرسری تایید شده در مبحث ۱۰ است، سعی شده است مزیت های آنها به طور یکپارچه جمع شده و به بهبود عملکرد لرزه ای اتصال صلب کمک شود. برای این منظور مدل پیشنهادی به صورت سه بعدی شبیه سازی شده و به طور غیرخطی تحلیل شده است. برای نمایش خرابی در اجزای فولادی، روش Birth & Death در تحلیل به کار رفته است. نتایج نشان می دهد که اتصال پیشنهادی علاوه بر حذف ورق های پیوستگی داخلی، موجب تقویت قابل توجه چشمه اتصال شده و با حذف اتصال مستقیم تیر به ستون، موجب کاهش تغییر شکل های بال ستون و در نتیجه حذف تنش های سه بعدی در این محل شده است.

Keywords:

اتصال صلب تیر به ستون , اتصال با ورق کناری , اتصال با ورق دیافراگمی , اتصال صلب جوشی با ورق بالاسری و زیر سری , Birth & Death , چشمه اتصال , تغییر شکل بال ستون