مهندسی سازه و ساخت

مهندسی سازه و ساخت

مطالعه آزمایشگاهی عملکرد محوری انواع ستون‌های بتن مسلح تحت تأثیر میدان الکترومغناطیسی

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی سازه، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
2 استاد، گروه مهندسی سازه، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
10.22065/jsce.2026.558557.3867
چکیده
در این پژوهش، تأثیر میدان الکترومغناطیسی (EMF) و هندسه نمونه‌ها بر عملکرد محوری ستون‌های بتن مسلح مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، دو نوع نمونه به ابعاد 75×15×15 سانتی‌متر (مکعب ) و 15×75 سانتی‌متر (استوانه‌) تحت آزمایش‌های محوری قرار گرفتند. آزمایش‌ها در سه سطح شار میدان مغناطیسی (0، 0/35 و 0/7 تسلا) و سه سطح شدت جریان الکتریکی (0، 24 و 36 آمپر) انجام شدند. هدف از این آزمایش‌ها، ارزیابی کمی تغییرات مقاومت محوری بر اساس نوع هندسه ستون و پارامترهای الکترومغناطیسی بود. نتایج نشان داد که اعمال میدان مغناطیسی تا شدت 0/35 تسلا موجب افزایش مقاومت محوری هر دو نوع نمونه می‌شود؛ با این حال، در شدت‌های بالاتر میدان مغناطیسی (0/7 تسلا)، کاهش قابل توجهی در مقاومت محوری مشاهده گردید. این کاهش در نمونه‌های مکعب بیشتر بود که علت آن توزیع غیریکنواخت تنش و تمرکز کرنش در گوشه‌ها می‌باشد. از سوی دیگر، اعمال جریان الکتریکی در تمامی سطوح باعث کاهش مقاومت محوری شد؛ این کاهش در نمونه‌های مکعب‌ محسوس‌تر بوده و این نمونه‌ها رفتار ناپایدار‌تری تحت تأثیر میدان الکتریکی از خود نشان دادند. تحلیل تأثیر نوع هندسه نشان داد که نمونه‌های استوانه‌ای به دلیل توزیع یکنواخت‌تر تنش و نبود گوشه‌های تیز، مقاومت بهتری در برابر میدان‌های مغناطیسی و الکتریکی دارند. در مقابل، نمونه‌های مکعب‌مستطیلی به دلیل تمرکز تنش و آسیب‌پذیری در نواحی گوشه‌ای، افت عملکرد بیشتری را از خود نشان دادند.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Laboratory evaluation of the shape effect of reinforced concrete columns on axial performance under an electromagnetic field

نویسندگان English

behdad Abbaspour 1
Ali Kheyroddin 2
Omid Rezaifar 2
1 PhD Student, Department of Structural Engineering, Semnan University, Semnan, Iran
2 Professor, Department of Structural Engineering, Semnan University, Semnan, Iran
چکیده English

In this study, the effects of electromagnetic field (EMF) conditions and specimen geometry on the axial performance of reinforced concrete columns were investigated. For this purpose, two types of specimens—rectangular prisms with dimensions of 75×15×15 cm and cylindrical specimens with a height of 75 cm and a diameter of 15 cm—were subjected to axial compression tests. The experiments were conducted under three levels of magnetic field intensity (0, 0.35, and 0.7 T) and three levels of electric current intensity (0, 24, and 36 A). The objective was to quantitatively evaluate the variations in axial strength with respect to column geometry and electromagnetic parameters. The results indicated that applying a magnetic field up to 0.35 T led to an increase in axial strength for both specimen types. However, at higher magnetic field intensities (0.7 T), a significant reduction in axial strength was observed. This reduction was more pronounced in rectangular specimens, which can be attributed to the non-uniform stress distribution and strain concentration occurring at their corners. Furthermore, the application of electric current at all intensity levels resulted in a decrease in axial strength; this decrease was more evident in rectangular specimens, which exhibited more unstable behavior under the influence of the electric field.The analysis of geometric effects revealed that cylindrical specimens, due to their more uniform stress distribution and absence of sharp corners, demonstrated better resistance against both magnetic and electric fields. In contrast, rectangular specimens experienced greater performance degradation because of stress concentration and higher vulnerability in corner regions.

کلیدواژه‌ها English

'
Reinforced concrete columns'
axial force'
electromagnetic field'
electric current intensity'
, '
magnetic field flux'

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 20 بهمن 1404

  • تاریخ دریافت 12 آذر 1404
  • تاریخ پذیرش 20 بهمن 1404