بررسي رفتار لرزه‌اي اتصال تير فولادي به ستون بتني تحت اثر بار لرزه اي و تقويت آن با لايه‌هاي كامپوزيت CFRP به كمك نرم‌افزار المان محدود آباكوس

چكيده :

وقتي مقدار پوشش FRP ستون‌هاي مقاوم‌سازي شده افزايش يابد، ظرفيت انحناي سطح مقطع افزايش مي‌يابد، اما ظرفيت دريفت مي‌تواند افزايش يا كاهش يابد. اين موضوع به دليل اين است كه ظرفيت دريفت از طول مفاصل پلاستيك و انحناي مقطع توأمان تأثير مي‌پذيرد. اما به‌طوركلي مطالعات نشان مي‌دهند كه كامپوزيت‌هاي FRP، ظرفيت دريفت و بار جانبي را افزايش داده و خسارت را به مقدار چشمگيري كاهش¬ مي‌دهند. هدف اصلي پژوهش حاضر، رفتار اتصالات مختلف (اتصال فولادي، اتصال بتني و اتصال مختلط تير فولادي و ستون بتني) تحت اثر اعمال بار‌هاي لرزه‌اي (زلزله بم، طبس و السنترو) با پريود زماني مشخص بر مورد بررسي و ارزيابي قرار مي‌¬گيرد. براي اين كار ابتدا به كمك نرم‌افزار آباكوس مدلي سه بعدي از اتصالات و سازه موردنظر ساخته و سپس مدل مذكور را با كمك نرم‌افزار آناليز و شبيه‌سازي آباكوس كه بر اساس فرآيند المان محدود پردازش مي‌كند، مورد تحليل قرار خواهد گرفت. به‌منظور آناليز و بررسي رفتار سازه تمام بار‌هاي ديناميكي نوساني اعمالي بر سازه (شتاب‌نگاشت بار لرزه‌اي) شرايط مرزي واقعي آن تعريف و سپس شبكه‌ي منظمي از المان¬ها به‌منظور مش بندي و تحليل سازه بر اساس المان محدود ايجاد خواهد شد. تير فولادي متصل به ستون بتني از نوع IPE 240 و با طول 1 متر مي‌باشد. ابعاد غلاف¬ها 35*35*35 سانتي‌متر و با ضخامت فولاد 10 ميلي‌متر هستند. لذا تير و ستون ارائه شده تحت سه نوع بارگذاري لرزه‌اي مورد شبيه‌سازي و تحليل قرار خواهد گرفت. به‌منظور بهينه‌سازي تير فولادي متصل به ستون بتني سه شبيه‌سازي ديگر نيز با تقويت نمودن ستون بتني با لايه¬هاي كامپوزيت CFRP انجام خواهد گرفت و نتايج اين 6 مورد شبيه‌سازي با يكديگر مورد مقايسه قرار مي¬گيرند. پس از شبيه‌سازي صرفاً كانتور‌هاي خروجي مانند تنش‌ها، كرنش‌ها، جابجايي‌ها و انرژي جنبشي و داخلي سازه مورد ارزيابي و تحليل قرار مي‌¬گيرد. از نتايج اين تحقيق مي توان به شكل و آرايش كامپوزيت‌هاي تقويت‌كننده ستون بتني متصل به تير فولادي و تأثير مناسب آن در نحوه عملكرد سازه و تنش‌هاي وارد شده بر آن اشاره كرد.