نوع مقاله : علمی - پژوهشی
نویسندگان
1
دانشجوی دکتری، گروه مهندسی عمران، دانشگاه قم، قم، ایران
2
دانشیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه قم، قم، ایران
3
استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه قم، قم، ایران
4
دانشیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران
10.22065/jsce.2024.418991.3232
چکیده
پس از زلزله‌های فاجعه بار نورثریج و کوبه و مشاهده‌ی رفتار ترد و شکننده اتصالات قاب‌های خمشی فولادی، تمرکز بر روی اتصالات جدید، از جمله تیر با مقطع کاهش یافته (RBS)، و بررسی شکل پذیری آنها در محدوده پلاستیک افزایش یافت. از طرفی اهمیت رفتار چرخه‌ای اجزا فولادی و تفاوت آنها با حالت بارگذاری یکنواخت، منجر به توسعه چندین مدل برای مدل‌سازی تغییر شکل پلاستیک بارگذاری چرخه‌ای در سال‌های اخیر شده است. با توجه به پرهزینه بودن مدل سازی آزمایشگاهی و پیشرفت نرم‌افزار‌های اجزای محدود و اهمیت مدل‌سازی دقیق و منطبق بر واقعیت، در این مطالعه به بررسی روش‌های مدل‌سازی رفتار چرخه‌ای مواد و مدل‌سازی اتصال RBS تحت بارهای چرخه‌ای با استفاده از رفتارهای سخت شوندگی مختلف مواد در نرم‌افزار اباکوس پرداخته و منحنی هیسترزیس عددی با منحنی هیسترزیس آزمایشگاهی مقایسه شده است. مدل‌های مختلف مدل‌سازی رفتار مواد شامل مدل رفتاری با سخت‌شوندگی الاستیک-پلاستیک کامل، ایزوتروپیک، سینماتیک و ترکیبی آمسترانگ فردریک با پارامترهای ارائه شده توسط سایر محققین مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده، حاکی از آن است که منحنی هیسترزیس مدل‌سازی با سخت‌شوندگی ترکیبی پارامتری، انطباق بیشتری با منحنی هیسترزیس آزمایشگاهی دارد و سطح زیر نمودار هیسترزیس در حالت سخت‌شوندگی سینماتیک نسبت به حالت ایزوتروپیک و الاستیک-پلاستیک کامل به مدل سخت شوندگی ترکیبی پارامتری نزدیک‌تر است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
The effect of using different types of material hardening models on the accuracy of modeling the cyclic behavior of steel components and RBS connection
نویسندگان [English]
-
Nasibe Naraki
1
-
Ehsan Dehghani
2
-
Ahmad Mobinipour
3
-
Seyed Rohollah Hosseini Vaez
4
1
PhD Candidate, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Qom, Qom, Iran
2
Associate Professor, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Qom, Qom, Iran
3
Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Qom, Qom, Iran
4
Associate Professor, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Qom, Qom, Iran
چکیده [English]
The focus on new connections, including the reduced beam section (RBS), and their ductility investigations in the plastic range increased after the disastrous earthquakes of Northridge and Kobe and the observation of the brittle behavior of moment steel frame connections. On the other hand, the importance of the cyclic behavior of steel components and its difference from the uniform loading state has led to the development of several models for modeling cyclic loading plastic deformation in recent years. In this paper, the investigation of the methods of cyclic behavior modeling and RBS connection simulation under cyclic loads by using the material’s different hardening behaviors in the Abaqus software have been taken into account with considering the high cost of laboratory modeling, the progress of finite element software, and the importance of accurate and realistic modeling. Moreover, the numerical hysteresis curve has been compared with the experimental curve. Various behaviors of modeling, including the model with elastic–perfect plastic hardening, isotropic, kinematic, and combined Armstrong-Frederick models with parameters provided by other researchers, have been investigated. The obtained results indicate that the hysteresis curve of the model with parametric combined hardening is more compatible with the experimental hysteresis curve, and the surface under the hysteresis diagram in the kinematic hardening state is closer to the parametric combined hardening model than in the isotropic and elastic – perfect plastic states.
کلیدواژه‌ها [English]
-
Cyclic loading
-
Combined hardening
-
Kinematic hardening
-
Isotropic hardening
-
FE
-
RBS connection
)