24087

CIV2 215

كارشناسي ارشد

مهندسي عمران - سازه

مهندسي عمران و حمل و نقل

شهريور 1403

97 ص.

مريم داعي

قاب مهاربندي واگرا , تير پيوند , بارگذاري چرخه‌اي , نيروي محوري , مدل‌سازي اجزامحدود

سيستم‌هاي مهاربندي واگرا به علت دارا بودن همزمان شكل‌پذيري و سختي مناسب، از بهترين سيستم‌هاي مقاوم در برابر زلزله به شمار مي‌روند. به منظور فراهم آوردن شكل‌پذيري، قاب واگرا به گونه‌اي طراحي مي‌شود كه تحت بارگذاري شديد عملكرد غيرالاستيك داشته و جذب انرژي در محدوده تير پيوند رخ دهد. تير پيوند حساس‌ترين عضو قاب و تعيين‌كننده رفتار اين سيستم لرزه‌اي مي‌باشد. در برخي از قاب‌هاي مهاربندي واگرا، به دليل هندسه سيستم سازه‌اي، ممكن است تير پيوند در معرض نيروي محوري قابل‌توجهي نيز قرار داشته باشد. نيروي محوري ايجاد شده در تير پيوند مي‌تواند به صورت كششي يا فشاري باشد. نيروي محوري فشاري منجر به تشديد كمانش تير پيوند شده و در نتيجه افت مقاومت و كاهش شكل‌پذيري را به دنبال دارد. مطابق با آيين‌نامه لرزه‌اي معتبر موجود (AISC341-16)، در حال حاضر تأثير نيروي محوري بر رفتار تيرهاي پيوند متوسط و بلند ديده نشده كه نيازمند مطالعه و بررسي بيشتر مي‌باشد. در اين پايان‌نامه در نظر است با استفاده از شبيه‌سازي عددي، پارامترهاي ضريب اضافه مقاومت (Ω)، ظرفيت دوران تير پيوند (γ_p)، ظرفيت جذب انرژي (E) و ظرفيت برشي (V_n) در 144 مدل تير پيوند متوسط و بلند، تحت تأثير نسبت‌هاي مختلف نيروي محوري مورد بررسي قرار گيرد. هر مدل، هم تحت بارگذاري يكنواخت و هم تحت بارگذاري چرخه‌اي تحليل مي‌گردد. براي اين منظور 3 نمونه تير پيوند متوسط و 3 نمونه تير پيوند بلند با مقاطع I-شكل مختلف تحت نيروهاي محوري متفاوت در نرم‌افزار اجزامحدود آباكوس شبيه‌سازي مي‌شود. نتايج حاصل نشان مي‌دهد كه هندسه مقطع و نسبت طول پيوند تأثير مستقيمي بر رفتار تيرهاي متوسط و بلند دارند. همچنين، نتايج نشان مي‌دهند كه اگرچه افزايش نيروي محوري منجر به كاهش پارامترهاي ضريب اضافه مقاومت، ظرفيت دوران، ميزان جذب انرژي و ظرفيت پلاستيكي تير پيوند متوسط و بلند مي‌شود، اما تيرهاي پيوند متوسط و بلند ساخته‌شده از مقاطع نورد شده اروپايي عملكرد مطلوبي در بارگذاري چرخه‌اي از خود بروز مي‌دهند.

Eccentrically braced frame , Link beam , Cyclic loading , Axial load , Finite element modeling

Effect of the axial load on the seismic behavior of intermediate and long link beams in the eccentrically braced frames

مهندسي عمران

Eccentrically braced frames (EBFs) are recognized as one of the most effective seismic-resistant systems due to their ability to provide both suitable ductility and stiffness. To achieve the desired ductility, EBFs are designed to exhibit inelastic behavior under severe loading conditions, with energy dissipation primarily occurring in the link beam. The link beam is a crucial component of the frame and plays a pivotal role in determining the seismic performance of the system. In certain EBF configurations, the geometry of the structural system may cause the link beam to experience significant axial forces, which can be either tensile or compressive. Compressive axial forces can exacerbate buckling in the link beam, leading to a reduction in both strength and ductility. Current seismic design codes (AISC341-16) do not adequately address the impact of axial forces on the performance of intermediate and long link beams, highlighting the need for further investigation. This thesis aims to analyze the effects of various axial force ratios on key parameters, including the overstrength factor (Ω), rotation capacity (γ_p), energy dissipation (E) and shear capacity (V_n), using numerical simulations of 144 models of intermediate and long link beams. Each model will be analyzed under both monotonic and cyclic loading conditions. For this purpose, three intermediate link beam samples and three long link beam samples, each with different I-shaped cross-sections, will be modeled under varying axial forces using Abaqus finite element software. The results indicate that both the cross-sectional geometry and the length ratio of the link beam significantly affect its performance. Additionally, while increased axial forces reduce the overstrength factor, rotation capacity, energy dissipation, and plastic capacity of intermediate and long link beams, link beams made from European rolled sections still demonstrate satisfactory performance under cyclic loading conditions.

5