بررسی اثر خستگی کم‌چرخه شدید تحت بار سیکلی در قابهای خمشی فولادی با اتصالات تیربا مقطع کاهش‌یافته بروش رشد و بهم پیوستگی حفره ها

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا/دانشگاه سمنان

2 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

3 دانشگاه سمنان

چکیده

مطالعات انجام شده بر روی اتصالات آسیب‌دیده در زلزله های اخیر حاکی از آن بود که خسارت به برخی از سازه‌ها را نمی توان با استفاده از مکانیزمهای رایج شکست توجیه کرد. این مساله مربوط به اثرخستگی کم‌چرخه شدید(ELCF) ایجاد شده در اتصالات حیاتی سازه و در نتیجه ایجاد شکست دراتصال مورد بررسی بوده است. در سالهای اخیر تلاشهای تحقیقاتی زیادی برای ایجاد روشی جهت پیش بینی شکست ناشی ازخستگی کم‌چرخه شدید و تفسیر مکانیزم شکست در مواد فلزی و اجزا سازه ای انجام شد و میتوان گفت گسیختگی ناشی از خستگی کم‌چرخه شدید حالت حدی حاکم بر سازه های فلزی در زلزله های شدید می باشد. از طرف دیگر بعد از زلزله نورثریج، استفاده از اتصالات خمشی دارای تیر با مقطع کاهش یافته که در مطالعات آزمایشگاهی، ظرفیت شکل پذیری مناسبی نشان داده بود، بسرعت گسترش یافت. اما مطالعات انجام شده بر روی این نوع اتصال، متمرکز بر ظرفیت اتصال بوده است و بحث خستگی کم‌چرخه شدید و مکانیزم شکست در این نوع اتصال آنچنان مورد توجه قرار نگرفته است. مطالعه حاضر به بررسی اثر خستگی کم‌چرخه شدید در آسیب‌های وارده بر اتصالات با تیرهای دارای مقطع کاهش یافته در قاب های فولادی خمشی با استفاده از روش رشد و بهم پیوستگی حفره‌ها تحت بار سیکلی(CVGM) متمرکز شده است. در این راستا اثرات خستگی کم‌چرخه شدید در یک مجتمع تجاری 6 طبقه فولادی خمشی با تیرهای دارای مقطع کاهش یافته مورد مطالعه قرار گرفت. شاخص شروع ترک بروش CVGM در طبقات مختلف نشان میدهد که اگر چه این شاخص در طبقات چهارم و پنجم بیشترین مقدار را دارد ولی از حد شروع ترک فاصله دارد. بعبارت دیگر اتصالات این سازه نسبت به مساله خستگی کم‌چرخه شدید تحت رکورد اعمال شده مقاوم بوده دچار کسیختگی ناشی از (ELCF) نخواهند شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigating the effect of extremely low cyclic fatigue in steel moment frames with reduced beam section connections

نویسندگان [English]

  • Mohsen Ghaderi 1
  • Mohsen Gerami 2
  • Reza Vahdani 3
1 Semnan University
2 Associate Professor, Faculty of Civil Engineering, Semnan University, Semnan, Iran
3 Semnan University
چکیده [English]

Studies on damaged connections in recent earthquakes have shown that damage to some of the structures cannot be justified by the use of common failure mechanisms. This is due to the extremely low cyclic fatigue created by the critical cycle on the connections, which leads to a failure in the examined connections. In recent years, a lot of research efforts have been made to create a method for predicting a failure due to extremely low cycle fatigue to interpret the failure mechanism in steel materials and structural components. It can be said that the failure is due to the extremely low cycle fatigue state governing the steel structures in severe earthquakes. On the other hand, after the Northridge earthquake, the use of moment connection with reduced beam section, which showed good ductility in laboratory studies, expanded rapidly. But studies on this kind of connection have focused on capacity, and the extremely low cycle fatigue and failure mechanisms in this type of connection have not been considered. The present study focuses on the effect of extremely low cyclic fatigue on damaged connections with reduced beam section beams in moment steel frames. In this regard, the effects of extremely low cyclic fatigue were studied in a 6-story steel moment frame complex with reduced beam sections. Comparison of the indices of start cracking by extremely low cycle fatigue in different floor showed that this index is far from the beginning of the failure. In other words, the connections with reduced beam sections in this structure will not damage by extremely low cycle fatigue.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Extremely low cycle fatigue
  • Steel moment frame
  • Reduced beam section Connection
  • Earthquake
  • Failure

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 10 مهر 1397
  • تاریخ دریافت: 04 اردیبهشت 1397
  • تاریخ بازنگری: 13 مرداد 1397
  • تاریخ پذیرش: 10 مهر 1397