بررسی تحلیلی رفتار لرزه ای قاب های مهاربندی شده کمانشی
چکیده
قاب های مهاربندی شده کمانشی به دلیل وجود مزایای متعدد در طراحی های ساختمانی ، یکی از پرکاربردترین قاب های مهاربندی شده هم مرکز( CBF) هستند.رفتارهای لرزه ای قاب های مهاربندی شده کمانشی شامل خمیدگی هایی است که به علت ایجاد حرکت قوی ایجاد می شوند و به دنبال آن نیروی نامتعادل عمودی بین مقاومت کششی و مقاومت فشردگی ایجاد می شود که منجر به تحمیل بار مازاد بر روی تیرها می شود.بنابراین،تیرها باید به گونه ای طراحی شوند که مقاومت کافی برای اطمینان از عدم تولید مفصل را داشته باشد.در این تحقیق،یک سری تحلیل المان محدود برای ارزیابی عملکرد مقاومت در برابر زلزله روش ها انجام شده است تا فاصله باز قطعات بست در قاب های مهاربندی شده کمانشی و نیروهای نامتعادل عمودی با توجه به اندازه مقطع تیرها طراحی شوند. بیان شده است که نتایج معادله نیروهای نامتعادل عمودی با توجه به استانداردهای موجود محافظه کارانه تر از بار تولید شده از طریق مدل تحلیل واقعی است. به علاوه،مدل طراحی فاصله باز بیضی نشان دهنده مقاومت بالاتر زلزله در مقایسه با فاصله باز خطی است که نیازمند ملاحضات و پیشرفت های روش های موجود محاسبه نیروهای نامتعادل عمودی می باشد.
1. مقدمه
تا قبل از زلزله نرتدریج و کوب در سال 1995،کارشناسان حوزه ساختمان سازی فکر می کردند که "سازه های فولادی" در مقابل زلزه مطمئن هستند که دلیل آن توانایی مقاومتی مواد فولادی می باشد.به هر حال،این دو زلزله صدمات زیادی را به ساختمان های دارای سازه های فولادی وارد کردند و دلیل آن عدم اتصال ناشی از شکاف های جزئی در سازه های جوش خورده بود. از این رو تازمانی که از وجود تعادل بین طرح های اتصالی و مقاومت قاب مواد سازه ای اطمینان حاصل نشود، سازه ها امن نخواهند بود.
6. نتیجه گیری و پبشنهادات تحقیقات آینده
هدف این تحقیق،ارزیابی تاثیر روش های طراحی فاصله باز اتصالات بست ها بر عملکرد مقاومت قاب های مهاربندی شده کمانشی و نیروهای نامتعادل عمودی قاب های مهاربندی شده کمانشی می باشد.برای این منظور، 2متغیر برای 6 نمونه در تحلیل المان محدود است و نتایج این تحقیق به صورت زیر بیان می شوند:
1- اعتبار روش های تحلیل المان محدود از طریق مقایسه جامع و با استفاده از منحنی های تغییر نیروی شکاف به دست آمده از نتایج آزمایش قاب های مهاربندی شده کمانشی (اوکازاکی و همکاران 2013) و مقایسه کشش ارتجاعی و فشار معادل تائید می شود.
Abstract
An inverted V-braced frame is one of the most widely used CBFs (Concentrically Braced Frames) owing to many advantages in constructional design. The seismic behaviors of inverted V-braced frames is that brace buckling occurs due to strong motion generation, and that in turn vertical unbalanced force is created between tension brace and compression brace, resulting in an additional load onto beams. Thus, members of beams should be designed to have enough strength to ensure plastic hinge is not created. In this study, a series of finite element analysis was conducted to evaluate the earthquake-resistant performances of the methods to design the clearance distance of gusset plates in inverted V-braced frames, and to evaluate vertical unbalanced force depending on the cross-section size of beams. It was found that the results of the equation of vertical unbalanced force in the current standards were more conservative than the load generated through the real analysis model. In addition, the model of designing elliptical clearance distance showed higher earthquake-resistant performances than that of designing linear clearance distance, which requires the reconsideration and improvement of the current practices of calculating vertical unbalanced force and setting clearance distance.
1. Introduction
Until the Northridge earthquake in 1994 and the Kobe earthquake in 1995, building construction experts used to think that “steel structures are safe from earthquake because of the ductility capacity of steel materials themselves.” However, the two earthquakes caused huge damage to buildings with steel structures, and it was found to be mostly attributable to connection failure caused by brittle fracture of welded structures. That is, unless a balance between connection designs and the strength of frame members is secured to ensure the inherent ductility capacity of structural materials is well exhibited, structures can never be safe.
6. Conclusions and Recommendations for Future Work
This study aimed to evaluate the influence of the methods of designing clearance distance of connections of gusset plates on the earthquake-resistant performances of inverted V-braced frames, and the vertical unbalanced force of inverted V-braced frames. To do so, 2 variables were applied to 6 specimens for finite element analysis, and the results of this study are as follows:
(1) The validity of the finite element analysis models was verified through the comprehensive comparison using the story shear force-deformation curves obtained from the test results of inverted V-braced frames (Okazaki et al., 2013), and through the local comparison using equivalent plastic strain and equivalent stress.
(جهت بزرگ نمایی روی عکس کلیک نمایید)
چکیده
1 .مقدمه
2. قوانین موجود AISC برای قاب های مهاربندی کمانشی
2.1 نیروهای نامتعادل عمودی
2.2 طراحی اتصالات
3. توصیف مدل های آزمایشی و تحلیلی
3.1 قاب آزمایشی
3.2 مدل تحلیلی
4. مقایسه واکنش هایی که به صورت تجربی اندازه گیری شده اند با واکنش های محاسبه شده
4.1مقایسه عمومی
4.2 مقایسه منطقه ای
4.3 تحلیل افت
5.تاثیر پارامترهای تحقیق
5.1 پارامترها
5.2نتایج
6. نتیجه گیری و پبشنهادات تحقیقات آینده
منابع
Abstract
1. Introduction
2. Current AISC Design Provisions for V-braced Frames
2.1. Vertical unbalanced force
2.2. Connection design
3. Descriptions of Experimental and Analytical Models
3.1. Test frame
3.2. Analytical model
4. Comparison of Experimentally Measured and Computed Responses
4.1. Global comparison
4.2. Local comparison
4.3. Failure analysis
5. Influence of Study Parameters
5.1. Parameters
5.2. Results
6. Conclusions and Recommendations for Future Work
References
- اصل مقاله انگلیسی با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه