عنوان پایان‌نامه
ارزیابی پارامترهای اتلاف انرژی در اتصالات خود راستا با میله های پس تنیده
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - سازه
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1968;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 65132
- تاریخ دفاع
- ۱۱ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- محمدحسن لزوی
- استاد راهنما
- محمدرضا بهاری
- چکیده
- در سال های اخیر توجه بسیار زیادی به طراحی قاب¬های خمشی¬¬ متمرکز شده است که بعد از وقوع زلزله تغییر¬شکل¬های ماندگار در اعضای اصلی سازه ایجاد نگردد. اتصالات جدیدی که برای قاب خمشی فولادی مورد استفاده قرار می¬گیرد، از المان¬های پس¬کشیده¬ای که ظرفیت خود¬راستایی و المان¬هایی که ظرفیت اتلاف انرژی را تامین می¬کنند، تشکیل می¬شود. در طی بارگذاری جانبی، تیر نسبت به ستون دوران می کند. با ایجاد دوران، گپ بین تیر و ستون ایجاد می¬گردد. با ایجاد گپ، تغییر¬شکل¬های غیرارتجاعی در ابزار¬های¬ اتلاف انرژی رخ می¬دهد. از ابزارهای مختلفی می¬توان برای ایجاد ظرفیت اتلاف انرژی در اتصال بهره برد. مکانیسم اتلاف انرژی می¬تواند به صورت اصطکاکی، تغییرشکل غیرارتجاعی خمشی و محوری، لزجی و غیره باشد. تیر¬ها و ستون¬های قاب خود¬راستا با دستورلعمل¬های معمول طراحی می¬شوند. میله¬های پس¬کشیده به گونه ای طراحی می¬شوند که در تمام مراحل بارگذاری جانبی ارتجاعی باقی بمانند. لنگر مقاوم که توسط ابزار¬های اتلاف انرژی در اتصال تولید می¬شود، می¬بایست به صورتی باشد که خاصیت خود¬راستایی در اتصال حفظ گردد. استراتژی های متفاوتی برای طراحی قاب خود¬راستا ارائه شده است. در روش¬های پیشین طراحی¬ اتصال پس¬کشیده، بعد از دریفت خود¬راستایی اتصال دچار کاهش ناگهانی سختی و مقاومت خواهد شد. تسلیم محوری میله¬های پس¬کشیده یا کمانش موضعی تیر، عامل کاهش ناگهانی سختی در اتصال می باشد. در روش¬های طراحی جدید¬تر، اتصال پس از دریفت خود¬راستایی نیز دچار کاهش سختی نخواهد شد. بعد از دریفت خود¬راستایی در تیر و در انتهای ورق¬های تقویت مفصل پلاستیک خمشی تشکیل می گردد. همین عامل، طراحی قاب خود¬راستا را بسیار اقتصادی خواهد کرد. اتصال پس کشیده¬ی جدیدی که در این پایان¬نامه پیشنهاد شده است که برای اتلاف انرژی از صفحات موج دار فولادی استفاده می کند. یک اتصال خارجی و یک اتصال داخلی در برنامه¬ی اجزای محدودی اپن سیس مدل¬سازی گردید و تحت بارگذاری چرخه¬ای قرار گرفتند. در اثر ایجاد گپ بین تیر و ستون، در صفحه¬ی موج¬دار مفاصل پلاستیک متعدد تشکیل می گردد. مساحت محصور منحنی نیرو-تغییرمکان در بارگذاری چرخه¬ای نتیجه تشکیل مفاصل پلاستیک در صفحه¬ی موج¬دار می¬باشد. با توجه به تعداد مفاصل پلاستیک، دوران غیر¬ارتجاعی کوچکی در هر مفصل پلاستیک اتفاق خواهد افتاد که همین عامل موجب تحمل چرخه¬های بارگذاری بیشتر و به تاخیر افتادن پدیده¬ی خستگی در صفحات موج دار خواهد شد. با افزایش زاویه صفحه¬ی موج¬دار ظرفیت اتلاف انرژی در اتصال نیز افزایش می یابد.
- Abstract
- In recent years much attention have been focused on the design moment resisting frame which after earthquake dosent exist residual deformation at major members of structure. New connections for steel moment resisting frame used inconporates Post-tensioning elements to provide self-centering capacity and elements to dissipate energy. Under lateral loading, beam rotates relative to the column. By rotation, a gap is created between beam and column. With gap, plastic deformation may get formed in dissipation energy devices. Various devices can be used to provide energy dissipation capacity. The mechanisms of energy dissipation can be frictional, inelastic flexural and axial deformation, viscous and etc. The self – centering frame beams and columns are designed with common seismic codes. Post-tension bars are designed to remain elastic at all lateral loading stages. Resistant moment produced by energy dissipation devices must be maintained self – centering property. Different strategies proposed for design of self – centering frame. In previous designs of post - tension connections, after self – centering drift a sudden decrease in stiffnes and resistance happened; axial yield of post – tension bars or beam local buckling, decreases stiffnes in the connection.In new design techniques, after self – centering drift, the connection does not decrease in stiffness after self – centering drift, therefore at the end of reinforcement plate flexural plastic hinge are formed. Therefor, this factor causes the design of self – centering frame economical. The new connection proposed in this thesis uses corrugated steel plates for energy dissipation. One external connection and one internal connection has been modeled using finite element program (opensees) under the cyclic loading. In effect of creating gap between the beam and column, multiple flexural plastic hinges are formed in corrugated steel plate. The area enclosed by the force – displacement curve in cyclic loading results of the plastic hinges formation in corrugated steel plates. With Consideration of the number of plastic hinges formation in corrugated steel plate, small inelastic ration in each plastic hinge will be happen. Therefore corrugated steel plates can endure more loading cycles and delay phenomenon of fatige. With increasing the angle of corrugated steel plate, energy dissipation capacity of the connection increases.
