عنوان پایان‌نامه
بررسی رفتار اتصالات ورق انتهایی دارای مواد هوشمند
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - سازه
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1876;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 60854
- تاریخ دفاع
- ۲۳ دی ۱۳۹۲
- دانشجو
- محمدامین فرمانی
- استاد راهنما
- مهدی قاسمیه, محمدرضا بهاری
- چکیده
- در زلزله سال‌های 1994 نورتریج و 1995 کوبه، تعداد زیادی از قاب‌های خمشی جوشی مرسوم، متحمل شکست ترد در محل اتصال تیر به ستون شدند. پژوهشگران دریافته‌اند که شکل‌پذیری اجزاء سیستم‌های سازه‌ای در مهار انرژی ناشی از بارهای دینامیکی و به ویژه بارهای زلزله و انفجار، بسیار مؤثر می‌باشد. در سال‌های اخیر، آلیاژهای حافظه‌دار شکلی (SMAها) که دارای دو ویژگی مهم خاصیت فوق ارتجاعی و رفتار حافظه‌شکلی می‌باشند، برای بهبود عملکرد لرزه‌ای سیستم‌های سازه‌ای مورد استفاده قرارگرفته‌اند. این امر به دلیل قابلیت بالای آلیاژهای حافظه‌دار در میرا کردن انرژی وارد بر سازه و توانایی آنها برای تحمل کرنش‌های بزرگ (تا حدود 10 درصد)، بدون برجای گذاشتن تغییرشکل پسماند در زمان باربرداری می‌باشد. این پژوهش به ارزیابی قابلیت اتلاف انرژی و دیگر خصوصیات اتصالات خمشی با ورق انتهایی گسترش‌یافته دارای پیچ‌هایی از جنس آلیاژهای حافظه‌دار شکلی سوپرالاستیک می‌پردازد. مدل‌های سه‌بعدی اتصال با استفاده از نرم‌افزار اجزاء محدود ABAQUS ساخته شده‌اند و از مدل ترمومکانیکی برای شبیه‌سازی رفتار فوق ارتجاعی پیچ‌های SMA استفاده شده است. با اعمال بارهای چرخه‌ای به انتهای تیر اتصال، رفتار آن مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که در اتصالات ورق انتهایی مورد بررسی دارای پیچ‌های SMA، بخش عمده‌ای از تغییرشکل حداکثر اتصال، در هنگام باربرداری قابل بازیابی می‌باشد و برخلاف اتصالات سنتی پیچی، این اتصالات قابلیت اتلاف انرژی زیادی از خود نشان می‌دهند.
- Abstract
- Many traditional welded steel moment frame buildings experienced brittle fractures at the beam to column connections in the 1994 Northridge Earthquake and the 1995 Kobe Earthquake. Researchers have identified that the ductility in the components of structural systems is effective in dissipating vibrations induced due to dynamic loads in general, as well as earthquake and blast loads in particular. Recently, shape memory alloys (SMAs) that have two unique characteristics known as shape memory and superelastic effects have been used to enhance structural performance in seismic applications. This is due to SMAs’ high energy dissipating capabilities and their ability to withstand large strains (up to 10%) without having permanent deformation. This study evaluates the energy dissipating ability and other characteristics of extended end-plate moment connections using SMA fasteners. 3D connection models are built using the ABAQUS, finite element computer program and thermomechanical model is used to simulate the superelastic behavior of the SMA bolts. With cyclic loads applied to the connection, the behavior of the connection is studied. The results show that most of the deformations of the connection at peak load are recoverable upon unloading. In contrast to traditional bolted connection, the SMA connections show high energy dissipating capacity with the energy dissipated by the superelastic SMA bolts.
