سازه و فولاد
سال:1403 | دوره:21 | شماره:46 |تعداد مقالات:6

1در این مقاله به روش طراحی و ارائۀ جزئیات مقاوم سازی اتصالات خمشی با ستون های جعبه ای و بال پهن پرداخته شده است. در اتصال پیشنهادی هر بال تیر  با استفاده از سخت کننده های T شکل به بال ستون متصل و ورق های روسری و زیرسری به دلیل کیفیت نامطلوب جوش اتصال حذف شده اند. عملکرد لرزه ای اتصال معرفی شده به عنوان اتصال خمشی صلب به صورت تحلیلی با استفاده از روش اجزای محدود با دقت بالا ارزیابی شده است. سپس بررسی اتلاف انرژی با استفاده از تشکیل مفصل پلاستیک در تیر و خارج از ناحیۀ اتصال با توجه به معیار توزیع تنش فون میسز و کرنش پلاستیک معادل کنترل شده است. نتایج منحنی های هیسترزیس نشان داد که نمونه ها قبل از تجربۀ 20% کاهش مقاومت، به زاویه دوران 6% رادیان رسیدند و اتصال تقویت شده به عنوان یک اتصال خمشی صلب برای استفاده در قاب های خمشی ویژه مطابق با آیین نامۀ AISC 341-22 قابل قبول است.

1مخازن فولادی استوانه ای روزمینی یکی از سازه های پرکاربرد در صنایع، پالایشگاه و نیروگاه است. به دلیل این که پوستۀ مخازن فولادی نازک است، این مخازن تحت اثر زلزله، ممکن است دچار آسیب و یا کمانش پوسته شوند. در این تحقیق، کمانش دینامیکی مخزن فولادی استوانه ای روزمینی مهارشده تحت اثر مؤلفه های افقی و قائم زلزله با استفاده از روش تحلیل غیرخطی دینامیکی افزایشی، ارزیابی شده است. هدف این پژوهش بررسی اهمیت تأثیر مؤلفۀ قائم زلزله بر کمانش دینامیکی مخازن فولادی است. یک مخزن فولادی استوانه ای با قطر 30 متر و نسبت ارتفاع به قطر برابر 0/4 بر اساس استاندارد API 650 طراحی شد و با روش اجزای محدود مدل سازی شده است. مخزن فولادی تحت اثر یک سری رکوردهای افقی و قائم زلزله با شدت های مختلف افزاینده قرار گرفته است. با استفاده از معیار کمانش دینامیکی، متوسط شتاب بحرانی زلزله و متوسط نیروی برش پایه بحرانی کمانش پوستۀ مخزن تخمین زده شده است. نتایج تحلیل دینامیکی نشان داد که مؤلفۀ قائم زلزله باعث کاهش قابل ملاحظۀ ظرفیت کمانش پوستۀ مخزن شده است. کمانش پوستۀ مخزن تحت اثر فقط تک مؤلفۀ افقی و دو مؤلفۀ افقی و قائم زلزله، در قسمت پایین پوسته و در ارتفاع 2/8 متر بالای کف مخزن، ایجاد شده است. نیروی برش پایه دینامیکی بحرانی مخزن در حالت تحریکِ دو-جهتی (HV)، 23/5 درصد کوچک تر از برش پایه دینامیکی بحرانی در حالت تحریکِ تک-جهتی (H) است

1اتصالات مرکزگرا سیستم­هایی هستند که در سازه­ ها به کار می ­روند تا آسیب ناشی از زلزله را به واسطه حذف جابه ­جایی نسبی باقی­مانده به حداقل برسانند. در این تحقیق یک نمونه اتصال مرجع از شش نمونه اتصال گارلوک برای صحت سنجی و ارزیابی انتخاب و در نرم ­افزار آباکوس شبیه ­سازی شد و تحت بارگذاری چرخه­ای تا 4 درصد جابجایی نسبی طبقه قرار گرفت. از نبشی­های بالایی و نشمین در اتصال به عنوان اتلاف ­کننده ­های انرژی، همراه با کابل­های با مقاومت بالا با ایجاد خاصیت مرکزگرایی که به موازات تیر کشیده شده ­اند، استفاده می ­شود. در این مقاله تحلیل حساسیت پارامتریک تحت بارگذاری چرخه­ای بر روی سه پارامتر از جمله مقاومت تسلیم نبشی، نیروی پس­کشیدگی کابل و سطح مقطع کابل انجام شد. در محدوده تغییرات پارامترهای اتصال مرکزگرا نتایج حاصل از بارگذاری چرخه­ ای نشان می ­دهد، مقاومت تسلیم نبشی باعث افزایش جزئی ظرفیت خمشی اتصال و توان اتصال در تحمل بار جانبی می­ شود. افزایش نیروی پس­ کشیدگی و سطح مقطع کابل منجر به افزایش خاصیت مرکزگرایی اتصال، ظرفیت خمشی اتصال و ظرفیت باربری جانبی می ­شود. با تغییر تعداد کابل نتایج نشان داد که با افزایش تعداد کابل، سختی افزایش و شکل­پذیری کاهش و از طرفی افزایش نیروی مرکزگرایی می­ تواند منجر به آسیب تیر ­شود.

1بسیاری از سازه­های لاغر و انعظاف­پذیر نوین بطور وسیعی در برابر ارتعاشات دینامیکی حساس هستند که ممکن است منجر به خرابی این نوع سازه­ها گردد. اخیرا میراگرهای ستون مایع تنظیم شده (Tuned Liquid Column Dampers) مورد توجه بسیاری از محققین واقع شده است. در یک TLCD، حرکت سیال داخل لوله U-شکل با ایجاد نیروی بازگرداننده بر روی سازه، باعث کاهش پاسخ سازه می­شود. از مهمترین مزیت­های این نوع میراگرها، هزینه ساخت و نگهداری پایین آن می­باشد. انواع مختلفی از میراگرهای TLCD برای کنترل ارتعاشات وجود دارد. در این مطالعه، کارایی پنج نوع مختلف میراگر غیرفعال TLCD با هم مقایسه شده است. این میراگرها شامل: TLCD به شکل U، TLCD به شکل V، TLCD با مقطع غیر یکنواخت (LCVA)، TLCD توپک­دار (TLCBD) و TLCD گازی یا دارای فنر (TLCGD) می­باشند. برای این منظور، پاسخ یک سیستم یک درجه آزادی (SDOF) با وجود میراگرها و بدون آن تحت تحریک زلزله­های کوبه، السنترو و تفت مورد ارزیابی قرار می­گیرد. در این مقاله معادلات حرکت سیستم سازه و میراگر با استفاده از روش عددی در نرم افزار متلب تحلیل می­شود. نتایج حاصله بیانگر عملکرد مطلوب­تر به ترتیب: TLCBD، TLCGD و LCVA نسبت به TLCD و V-TLCD می­باشد.

1آلیاژهای حافظه دار شکلی[1] به عنوان مواد نوین، به خاطر رفتار ویژه ای که دارند، توجه بسیاری از مهندسان را به خود جلب کرده اند. یکی از مهم ترین ویژگی های این مواد، رفتار فوق الاستیک آن هاست. این رفتار موجب بازگشت دوباره آلیاژ به فرم اولیه خود پس از تغییر شکل قابل توجه می شود. در این نوع رفتار، آلیاژهای حافظه دار می توانند مقادیر قابل توجهی از انرژی را نیز در حین بازگشت به حالت اولیه خود اتلاف کنند. در این تحقیق، از آلیاژ فوق الاستیک نایتینول برای بهبود عملکرد دمپرهای زانو استفاده شده است. برای این منظور، یک چارچوب با دمپر زانو به عنوان مدل مرجع انتخاب و با استفاده از نرم افزار عددی آباکوس مدل سازی و اعتبارسنجی شد. پس از تایید رفتار درست مدل عددی، دمپر SMA به صورت عمود بر دمپر زانو و در فاصله بین دمپر زانو و اتصال تیر به ستون نصب گردید. در این مقاله، دو پارامتر سطح مقطع و طول دمپر SMA بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که افزایش طول SMA موجب افزایش مقاومت سیستم می شود. همچنین با افزایش سطح مقطع دمپر SMA، تأثیر طول آن بر مقاومت سیستم بیشتر می گردد. افزایش سطح مقطع میراگر SMA همچنین به طور چشمگیری، خاصیت مرکزگرایی سیستم را افزایش می دهد. به علاوه، به دلیل مرکزگرایی قابل توجه مقدار اتلاف انرژی سیستم نسبت به مدل مرجع کاهش می یابد. میزان اتلاف انرژی وابسته به طول و سطح مقطع دمپر SMA است. به طوری که طول بیشتر SMA به معنای اتلاف انرژی بیشتر و سطح مقطع بیشتر به معنای اتلاف انرژی کمتر در سیستم می باشد.   [1] Shape Memory Alloys (SMAs)

1ورق های V شکل فولادی به دلیل وزن کم و مقاومت بالا در ساخت انواع سازه ها از جمله سقف و دیواره ساختمان ها، سوله ها، کشتی ها، تیرورق ها، آشیانه های هواپیما و خودروهای نظامی مورد استفاده قرار می گیرند. بررسی رفتار ارتعاش آزاد این ورق ها در شناخت عملکرد واقعی سازه ها حائز اهمیت می باشد. قرار گرفتن سازه ها در شرایط جوی نامناسب می تواند باعث بروز پدیده خوردگی شود. اثر خوردگی بر روی ویژگی های هندسی و مکانیکی سازه های فولادی می تواند منجر به وقوع آسیب های جدی از جمله تخریب بخشی از سازه و یا فروپاشی آن در گذر زمان شود. این پدیده، اهمیت بررسی و تحلیل سازه های دارای خوردگی را آشکار می سازد. به همین منظور در این پژوهش، بسامد و شکل مودهای مختلف ورق های V شکل دارای خوردگی یکنواخت، نواری و یا موضعی دارای شرایط مرزی گوناگون از جمله آزاد، مفصلی و گیردار با شدت های خوردگی 2/90، 8/90 و 15/70 درصد، مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. برای مدل سا زی و تحلیل داده ها از نرم افزار اجزای محدود آباکوس استفاده شده است . نتیجه های بدست آمده نشان می دهند که خوردگی به طور معمول موجب کاهش مقدار بسامد و تغییر در شکل مودهای ورق می شود. به عنوان مثال، برای ورقی به طول 2 متر، عرض 1 متر، ضخامت 20 میلی متر، زاویه داخلی 45 درجه و شرایط مرزی مفصلی، بسامد برای شدت های خوردگی %2/90، %8/90 و %15/70 به ترتیب 90/04، 84/76 و 77/45 (هرتز) شده است.