مطالعه پارامتریک عملکرد لرزه ای پایه پل های فولادی تقویت شده با اتصال مرکب

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی سازه، موسسه آموزش عالی جهاد دانشگاهی خوزستان، ایران

3 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، ایران

4 استادیار گروه عمران، موسسه آموزش عالی جهاد دانشگاهی خوزستان، ایران

چکیده

اتصال پایه به عرشه در پل های فولادی نقش موثری در مقاومت این سازه در برابر نیروهای جانبی مانند زلزله دارد. تقویت اتصال یکی از راهکارهای مورد توجه انتقال مفصل پلاستیک از اتصال به نقطه دیگری از سازه است. در این مطالعه چهار نمونه پل فولادی با اتصال مرکب فولاد و بتن و یک نمونه با اتصال جوش مستقیم با استفاده از روش اجزا محدود و با بکارگیری نرم افزار ABAQUS تحلیل و بررسی گردید. این مدل ها تحت الگوی بارگذاری تناوبی SAC مورد آنالیز قرار گرفته و نتایج با هم مقایسه گردید. نتایج این مطالعه نشان می دهد که استفاده از اتصال کامپوزیت در پل های فولادی باعث افزایش ظرفیت برشی پل فولادی می شود و عملکرد آن را بهبود می بخشد. هم چنین ارزیابی ها نشان می دهد که افزایش طول ناحیه مرکب باعث شکل پذیری کلی قاب می گردد. هم چنین نتایج این پژوهش نشان می دهد که مقاومت بتن پرکننده ی ناحیه مرکب تاثیری بر ظرفیت برشی و استهلاک انرژی پل فولادی ندارد. نتایج این مطالعه نشان می دهد استفاده از اتصال مرکب برای تماس میان پایه و عرشه باعث انتقال تمرکز تنش و پلاستیک شدگی فولاد از ناحیه اتصال به درون پایه می شود. همچنین با نظر به نتایج می توان دریافت که اتصال با طول ناحیه مرکب بلندتر تمرکز تنش و پلاستیک شدگی را به صورت مناسب تری انتقال می دهد. هم چنین با توجه به نتایج این پژوهش در مدل های با اتصال کامپوزیت کمانش خارج از طول ناحیه مرکب اتفاق می افتد، ولی در اتصال مستقیم پایه به عرشه، کمانش در صفحه مشترک اتصال پایه به عرشه اتفاق می افتد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Parametric Study of Seismic Performance of Steel Bridges Pier Rehabilitated with Composite Connection

نویسندگان [English]

  • Rohola Rahnavard 1
  • Maziyar Taghikhajeh 2
  • Akbar Hassanipour 3
  • Navid Siahpolo 4
1 Structure Engineering, Faculty of Civil Engineering, Jundi-Shapur University of Technology, Dezful, Iran
2 Structure Engineering, dept. of Civil Engineering, Institute for high education ACECR, Ahvaz, Iran
3 Assistant professor, Faculty of Civil engineering, Jundi Shapur university of Technology, Dezful, Iran
4 Assistant professor, dept. of Civil Engineering, Institute for high education ACECR Khuozestan, Ahvaz, Iran
چکیده [English]

Connections pipe pile to cap beam in steel bridges have important roles on structure strength affecting lateral loads such as earthquake. One of the most important strategies are to translate plastic hinge from connections to the other places in structure. In this study four types of composite steel connections and a direct welded connection modeled and analyzed in finite element ABAQUS software. After verification of the real model using available experimental data, the other models are made. The models under cyclic loading protocol SAC was analyzed and the results were compared. The results of this study indicated that the using composite connections, increased shear capacity and improved its performance. In addition, the obtain results show that infill concrete strenght doesn’t have effects on shear capacity and ductility of steel bridge. The results indicated that using composite connection between pipe pile and cap beam translate plastic hinge from connection to pile area. Also, the results show that increasing composite length improved the ductility of total steel bridges. Also, regarding to results of this study, it seen that buckling in model with welded connection occur on surface between pipe pile and cap beam. However, in the models with composite connections the buckling translated from connection to pile area.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Force-Displacement curve
  • Dissipated energy
  • Composite connection
  • Plastic hinge
  • Finite element method