بررسی رفتار اتصالات خمشی فولادی به روش مولفه ای پیشرفته

یکی از پرکاربردترین روش­های تحلیلی جهت بررسی رفتار خمشی اتصالات، رویکرد مولفه­ای است که در آیین­ نامه ­ی شماره ­ی ۳ اروپا به آن اشاره شده است. این روش دارای نقص­ هایی همچون حجم محاسبات، نقدهای وارده در بحث راستی­ آزمایی و ضعف­ های آن در بخش رفتار پلاستیک نمودار لنگر دوران است. در این پژوهش، به منظور کارآمدتر و قابل ­اتکا کردن روش مولفه­ ای، نسخه ­ی پیشرفته­ ی این روش پیشنهاد شد به گونه­ ای که محاسبات روش فشرده ­تر شد، بخش پلاستیک نمودار لنگر دوران فرای دستورالعمل آیین ­نامه ­ی شماره ­ی ۳ اروپا توسعه یافت و سپس برای دو اتصال مستقیم جوشی تیر به ستون و صفحه ­ی انتهایی اجرا و با نمودار لنگر دوران محاسبه شده از روش آزمایشگاهی و روش اجزای محدود در نرم ­افزار آباکوس راستی ­آزمایی گردید. در انتها، بررسی­ های پارامتریکی در چهارچوب تحلیل حساسیت بر روی این اتصالات به کمک رویکرد تحلیلی مولفه­ ای پیشرفته انجام گرفت. یافته­ ها نشان دادند که روش مولفه ­ای پیشرفته (روش توسعه یافته در این پژوهش) در مقایسه با روش مولفه­ ای مرسوم در آیین نامه شماره ۳ اروپا به خوبی می­ تواند بخش پلاستیک نمودار لنگر دوران دو اتصال را پیش­ بینی کند. به طوری که درصد اختلاف لنگر نهایی در اتصال صفحه انتهایی شش پیچی در مقایسه نمونه آزمایشگاهی با خروجی­ های رویکرد مولفه ­ای مرسوم و پیشرفته به ­ترتیب ۵۶/۳۱ و ۴۶/۲- درصد به دست آمد. در مقایسه با خروجی­ های رویکرد اجزای محدود به کمک نرم­ افزار آباکوس، درصد اختلاف سختی آغازین و لنگر اتصال به ترتیب ۷۵/۱۴- و ۵۵/۵ درصد برای اتصال مستقیم جوشی مورد بررسی و ۹۸/۲- و ۰۹/۲۰ درصد برای صفحه­ ی انتهایی هشت پیچی به دست آمد. همچنین، روشن شد که در میان پارامترهای هندسی بررسی شده برای دو اتصال، عمق تیر بیشترین اثر را بر تغییر سختی آغازین و لنگر اتصال دارد به گونه ­ای که در اتصال صفحه­ ی انتهایی مورد بررسی، کاهش عمق تیر به میزان ۲۰ درصد سبب فروکاست سختی آغازین و لنگر اتصال به ترتیب به میزان ۵۳/۲۷ و ۵۴/۲۱ درصد شد در حالی که با افزایش عمق تیر به میزان ۲۰ درصد، سختی آغازین و لنگر اتصال به ترتیب ۶۵/۲۸ و ۵۴/۲۱ درصد افزایش یافتند.

Keywords:

Advanced component method , Moment-rotation curve , Finite element method , Steel moment connection , ABAQUS , Sensitivity analysis , روش مولفه ای پیشرفته , نمودار لنگر دوران , روش اجزای محدود , اتصال خمشی فولادی , آباکوس , تحلیل حساسیت