بررسی عددی اثر تنش برشی در سطح مشترک بتن- فولاد بر روی رفتار فشاری ستون های بتنی محصور شده ی فعال و غیرفعال

این تحقیق به بررسی عددی اثر تنش برشی در سطح مشترک بتن- فولاد بر روی رفتار مکانیکی ستون های کوتاه بتنی محصور شده با لوله فولادی (STCC) دایره ای با محصورشدگی فعال و غیرفعال تحت فشار محوری می پردازد. مدل هایالمان محدود سه بعدی غیر خطی در چهار گروه؛ برشکاری، روغن کاری، طلقدار و معمولی با محصورشدگی فعال وغیرفعال برای آنالیز ستون های کوتاه STCC توسعه داده می شوند. از روشی ابداعی در مدل سازی اجزای محدودنمونه های محصور شده ی فعال استفاده شده است. نتایج مدل های المان محدود با نتایج آزمایشی که اخیرا توسطنویسندگان انجام شده است مقایسه گردید. مشخص شد که منحنی های تنش- کرنش پیش بینی شده بطور کلی تطابق خوبی با مقادیر اندازه گیری شدهی ستون های محصور شده دارند. سپس به آنالیز خصوصیات مکانیکی نمونه های فعال وغیر فعال پرداخته میشود. علاوه بر این، مطالعات پارامتری برای بررسی تاثیر مقاومت فشاری بتن، نسبت قطر بهضخامت لوله فولادی و میزان پیش تنیدگی لوله فولادی بر رفتار فشاری ستون های STCC انجام می گیرد. نتایج نشانمیدهد که کاهش یا حذف تنش برشی در سطح مشترک بتن- فولاد در نمونه های فعال و غیرفعال منجر به افزایش تنش محیطی و فشار محصور شدگی و کاهش تنش طولی در راستای ارتفاع لوله فولادی می شود. همچنین، پیش تنیدگیبه روش حاضر تحت هر وضعیتی از تنش برشی در سطح مشترک بتن و فولاد می تواند رفتار فشاری ستون های STCC رابطور قابل توجهی بهبود بخشد. با این حال، افزایش تراز پیش تنیدگی تاثیر بسیار ناچیزی بر رفتار فشاری آنها دارد.

Keywords:

محصورشدگی فعال , تنش برشی اتصال , ستون مرکب , مدلسازی المان محدود , رفتار مکانیکی