عنوان پایان‌نامه
ارزیابی اتصالات خمشی با ورق انتهایی دارای پیچهای آلیاژهای حافظه دار
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - سازه
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1445;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 46464
- تاریخ دفاع
- ۲۳ شهریور ۱۳۸۹
- دانشجو
- مهرنوش فرزانه
- استاد راهنما
- مهدی قاسمیه
- چکیده
- در زلزله نورتریج بیش از 150 شکست ترد سازه‌ای در اتصالات جوشی مشاهده شدند. این شکست‌های ترد اتصالات جوشی در زلزله کوبه نیز رخ داده بود. شکل‌پذیری اعضای سازه‌ای نقش بسیار موثری را در مهار انرژی ناشی از بارهای لرزه‌ای در سازه دارا هستند. تحقیقات در این زمینه نشان داده‌اند که شکل پذیری اعضای سازه‌ای در بهبود رفتار سازه در برابر بارهای دینامیکی ناشی از زلزله تاثیر بسیاری دارند. امروزه آلیاژهای حافظهدار شکلی که دارای دو ویژگی بارز حافظهدار بودن و رفتار فوق‌الاستیک هستند، در بهبود عملکرد لرزه‌ای سیستم‌های سازه‌ای مورد استفاده قرار گرفته‌اند. این بدان علت است که این مواد توانایی میرا کردن انرژی وارد بر سازه را دارند و همچنین می‌توانند کرنش‌های بزرگی را بپذیرند که در حین باربرداری قابل بازگشت می‌باشند. این پایان‌نامه به مقایسه ویژگی میرا کردن انرژی و دیگر خصوصیات اتصالات خمشی با ورق انتهایی در دو حالت استفاده از پیچهای پرمقاومت معمولی و پیچهای با آلیاژهای حافظهدار شکلی می‌پردازد. در بخش نخست این مطالعات به اعتبارسنجی مدل‌های اجزاء محدود اتصالات با ورق انتهایی و نیز خاصیت فوق الاستیک آلیاژهای حافظهدار شکلی به کمک نرم‌افزار ANSYS پرداخته و اثر این مواد را با مقایسه با اتصالات رایج بررسی می‌کنیم. همانگونه که در ادامه خواهیم دید، اتصالات با به‌کارگیری آلیاژهای حافظه دار شکلی بسیار شکل‌پذیرتر شده و توانایی تحمل کرنش‌های زیاد را دارد، در حالیکه در جریان بارگذاری معکوس و یا باربرداری، بخش زیادی از این تغییرشکل‌ها به حالت اولیه بازگشته‌اند. در اتصالات با پیچهای حافظهدار شکلی، مفصل پلاستیک از محل چشمه اتصال و پیچ‌ها دور شده و در تیر تشکیل می‌شود.
- Abstract
- In the Northridge earthquake more than 150 structures experienced brittle fractures in their welded moment connections. The brittle failure of welded connections was also noticed in the Kobe earthquake. Ductility in the components of structural systems has been demonstrated to be very effective in dissipating vibrations induced due to seismic activities. Researchers have identified that the ductility of structural components and systems would truly enhance structural performance subjected to dynamic or earthquake loads. Recently, shape memory alloy (SMA) materials, which have two characteristics known as shape memory and superelasticity effects, have been used for seismic applications in structural systems. This is due to SMA’s high energy dissipating capabilities and their ability to endure large strains without undergoing permanent deformation. This study coMPares the energy dissipative characteristics of end plate bolted moment connections using steel and SMA fasteners. The initial phase of the study focused on the calibration of the finite element model of the SMA superelasticity effect with the existing experimental results of the SMA rod. Then the end plate moment connection models were subjected to cyclic loadings. Using the steel and/or SMA bolts, hysteresis results from the finite element analyses were coMPared in order to determine the effectiveness of the superelasticity capabilities of the SMA in dissipating energy.
