انجمن مهندسی سازه ایران مهندسی سازه و ساخت 2476-3977 12 06 2025 09 01 Investigation of the Effect of pitting corrosion on the splitting failure of bearing connections بررسی اثر خوردگی حفره‌ای بر پارگی شکافی اتصالات اتکایی 258 281 211620 10.22065/jsce.2024.480272.3530 FA محمدرضا مهدی‌تبار گروه سازه و زلزله، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران علیرضا معززی مهر طهران گروه سازه، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران 0000-0002-7597-0074 Journal Article 2024 10 05 Steel connections are continuously exposed to strength degradation due to corrosion. To more accurately evaluate the performance of bolted steel structures under corrosive conditions, it is essential to characterize the behavior of corroded bolted connections and incorporate this into structural analyses. A review of the literature indicates that most previous studies have focused on the behavior of structural members, with only a few addressing the effects of pitting corrosion on connections. This study aims to numerically investigate the performance of bearing connections with splitting failure under pitting corrosion and to propose a relationship for the reduction in load-bearing capacity. This relationship can serve as a reference for assessing the safety of bolted connections in an in-service steel frame. In this research, pitting corrosion was modeled in ABAQUS software using a random distribution of pits generated by a Python script. By accurately simulating the failure modes and behavior of connections in ABAQUS, this study examines all possible failure scenarios of bearing connections with splitting failure and the impact of corrosion on their behavior. The results indicate that variations in pit distribution, even with constant corrosion characteristics and volume, can alter the failure mode, load-bearing capacity, and ductility of the connection. The findings also show that an increase in pit depth has the most significant effect on reducing load-bearing capacity. When the degree of volume loss reached its maximum value of 13.2%, specimens with pits 6.4 mm deep experienced a 15% reduction in strength. Finally, based on the degree of volume loss in the connection plate, three relationships were proposed to estimate the ultimate load-bearing capacity, representing the lower bound, linear regression, and upper bound of the predictive model. اتصالات فولادی پیوسته در معرض زوال مقاومت ناشی از خوردگی قرار دارند. جهت ارزیابی دقیق‌تر عملکرد سازه‌های فولادی پیچی تحت شرایط خورنده، لازم است رفتار اتصالات پیچی خورده شده تبیین و در تحلیل‌های سازه‌ای لحاظ شود. بررسی ادبیات موضوع در این حوزه نشان می‌دهد که بیشتر مطالعات پیشین به ارزیابی رفتار اعضای سازه‌ای معطوف بوده‌اند و تنها تعداد بسیار محدودی به بررسی اثر خوردگی حفره‌ای بر اتصالات پرداخته‌اند. از این‌رو، هدف از این پژوهش بررسی عددی عملکرد اتصالات اتکایی با پارگی شکافی تحت خوردگی حفره‌ای و ارائه رابطه‌ای متناظر با میزان کاهش ظرفیت باربری است، که می‌تواند مرجعی برای ارزیابی ایمنی اتصالات پیچی در یک قاب فولادی در حال خدمت باشد. در این پژوهش برای مدلسازی خوردگی در نرم افزار ABAQUS از توزیع‌ تصادفی حفره‌ها که توسط یک کد پایتون تولید می‌شد، استفاده شد. این مطالعه با مدلسازی دقیق حالت خرابی و نحوه شکست اتصال در نرم‌افزار ABAQUS، به بررسی تمام حالات گسیختگی اتصالات اتکایی با پارگی شکافی و اثر خوردگی بر تغییر رفتار آن می‌پردازد. نتایج نشان می‌دهد که توزیع متفاوت حفره‌ها، حتی وقتی مشخصات و حجم خوردگی ثابت است می‌‌تواند باعث تغییر حالت خرابی، ظرفیت باربری و شکل‌پذیری اتصال شود. مطابق با نتایج افزایش عمق حفره‌ها، بیشترین تأثیر را بر روی کاهش ظرفیت باربری می‌گذارد. وقتی تراکم خوردگی به بالاترین میزان خود، یعنی 2/13% رسید، نمونه‌ها با حفره‌های به عمق 4/6 میلی‌متر با کاهش 15 درصدی مقاومت مواجه شدند. در نهایت با توجه به میزان نسبت اتلاف حجم در ورق اتصال، سه رابطه جهت تخمین ظرفیت باربری نهایی اتصال ارائه شد تا نشان دهنده کران پایین، رگرسیون خطی و کران بالای مدل پیش‌بینی کننده باشد. https://www.jsce.ir/article_211620_3b985b0a0c85f4406903b6c7a34b0162.pdf