تحلیل ستونهای فولادی جدارنازک پر شده با بتن توسط روش اجزای محدود غیرخطی
نویسنده
چکیده
در این تحقیق ابتدا به صورت تحلیلی، رفتار ستونهای مختلط بر اساس برخی تحقیقات نظری و آزمایشات از قبل انجام شده بررسی شده، سپس به بررسی رفتار غیر خطی مدل سه بعدی مقاطع فولادی جدار نازک پر شده با بتن توسط روش اجزای محدود پرداخته و با مقایسه نتایج حاصله از روش اجزای محدود با نتایج تحقیقات آزمایشگاهی، مدل اجزای محدود کالیبره شده است. پس از اطمینان از صحت عملکرد مدل اجزای محدود، از آن برای بررسی نمونه‌هایی که از آنها مدل آزمایشگاهی انجام نشده استفاده شده است. نتایج حاصل ازتحلیل با نتایج حاصل از روش طرح LRFD مقایسه شده تا عملکرد این روش مشخص شود.با توجه به کاربرد روزافزون مصالح با مقاومت بالا در طراحی و اجرای سازه‌ها، اثرات افزایش مقاومت فولاد و بتن وتغییرات ضخامت جداره فولادی در عملکرداین ستونها مورد بررسی قرار گرفته است. در مدل کردن ستون از المان مکعبی برای هسته بتنی، المان پوسته برای پروفیل فولادی و همچنین از المان تماسی بین هسته و پوسته برای در نظر گرفتن پیوستگی بین فولاد و بتن استفاده شده است. همچنین برای در نظر گرفتن خواص غیر خطی از مدل سخت شوندگی سینماتیکی در تحلیل استفاده شده است
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Analysis of Thin-Walled Steel Sections Filled with Concrete Using Non-Linear Finite Element Method
نویسنده [English]
- J. Emadi
Being economical and performing well under cyclic loads, steel sections filled with concrete have been widely used in structural buildings. Extensive studies and experiments have been conducted to investigate the influence of different parameters and loadings on the behavior of these structural components. Based on the data available from previous experiments and studies, this paper discusses the behavior of composite columns. The results of 3D-non-linear finite element analysis of thin-walled steel sections filled with concrete are presented. Lastly, comparisons are made between results from finite element analysis and experimental data available about the specimens. Using a trial and error method, the finite element model was calibrated and was used to evaluate the capacity of specimens that were not tested in the laboratory. The capacities of the sections were calculated
based on the LRFD design method. The results are compared to evaluate the accuracy of the proposed method. Because of the increase in the use of high strength materials in structures, the effects of increase in concrete and steel strengths on the behavior of composite columns are discussed in this paper. Also the effects that the change in the thickness of the steel shell may have on the behavior of composite columns are argued.
کلیدواژه‌ها [English]
- Composite columns
- Box cross-sectioned columns
- Non-linear finite element
)