عنوان

اثر خوردگی بر رفتار لرزه ای دیوار برشی فولادی سخت شده

پ۲۷۴۷۵

per

اثر خوردگی بر رفتار لرزه ای دیوار برشی فولادی سخت شده

عمران کریمی

فنی مهندسی عمران

۱۴۰۱

۹۱ص.

سی دی

کارشناسی ارشد

مهندسی عمران گرایش سازه

۱۴۰۱/۰۶/۰۲

فولاد همواره با ابعاد یکسان دارای باربری بالاتری نسبت به سایر مصالح مورد استفاده در ساختمان است. از دیرباز فولاد بخاطر اینکه میتوان آن را در اشکال مختلفی به کار گرفت، از دیرباز مورد توجه صنایع مختلفی بوده است. فولاد در صنعت ساختمان سازی، صنایع نظامی، صنعت خوردرو سازی، صنایع کشتی سازی، صنایع کشاورزی و ... کاربرد زیادی دارد. در همه این صنایع به فراخور محیط و کاربرد قطعات فولاد، سعی می شود با استفاده از روش های مختلفی قطعات فولادی در برابر خوردگی محافظت شوند.در صنعت ساختمان نیز فولاد به اشکال مختلفی برای مقاصد گوناگون به کار گرفته می شود. برای نمونه یکی از کاربردهای ورق فولادی، استفاده در دیوارهای برشی فولادی است. ورق فولادی به خاطر ظرفیت برشی بالا همواره یکی از گزینه های مناسب برای تامین سختی جانبی مورد نیاز، مد نظر طراحان بوده و هست. ورق های فولادی بخاطر داشتن سطح گسترده و ضخامت کم، در مقابل خوردگی آسیب پذیرتر هستند. البته تاثیر خوردگی به نوع و مقدار آن بستگی دارد. مطابق تحقیقات گذشته خوردگی حفره ای می‌تواند تاثیراتش بحرانی‌تر باشد. اما با توجه به اینکه اتصالات در دیوارهای برشی فولادی مهم هستند لذا خوردگی شیاری نیز در محل اتصالات حائز اهمیت است. برای مدلسازی انواع خوردگی باید روش های مناسبی به کار گرفته شود. حفره های ایجاد شده ناشی از خوردگی حفره ای برای مدلسازیشان باید مکان رخ دادن آن ها را به صورت تصادفی انتخاب کرد همچنین برای شکل آن ها نیز از استوانه استفاده می شود. در این پایان نامه برای این منظور در زبان برنامه نویسی Python با استفاده از کتابخانه Numpy برنامه ای نوشته شده که بتوان مکان حفره ها را کاملا تصادفی انتخاب کرد و همچنین با استفاده از امکانات موجود در ABAQUS برنامه نوشته شده در پایتون فراخوانی می شود و همان اصل تصادفی بودن مکان حفرات در مدلسازی اجزا محدود در نظر گرفته می شود. همچنین در ادامه، خوردگی شیاری و همزمانی خوردگی شیاری و خوردگی حفره ای نیز بررسی شده اند. در بررسی خوردگی حفره ای مقدار جرم از دست رفته بسیار مهم است که در این تحقیق مقدار 5، 20،10 و40 درصد وزن ورق، خوردگی اعمال و تحلیل انجام شد که پس از تحلیل، پارامترهای لرزه‌ای بررسی می شوند و مقدار تغییر آن ها نسبت به ورق سالم سنجیده می شود. برای خوردگی شیاری نیز با جدا کردن اتصال دیوار برشی فولادی به تکیه گاه پایین، تحلیل انجام شده و پارامترهای لرزه ای بررسی می گردند. خوردگی بر رفتار لرزه ای دیوارهای برشی فولادی سخت شده اثرات متفاوت تری نسبت به دیوارهای برشی فولادی بدون سخت کننده دارد. اثر وجود سخت کننده برای خوردگی شیاری بسیار حیاتی است و می تواند بسیاری از اثرات خوردگی شیاری را کاهش دهد.

Abstract:Steel always has a higher load-bearing capacity relative to other materials employed in the building with the same dimensions. Due to its utilization in different forms, steel has attracted the attention of various industries for a long time. Steel has diverse applications in the construction industry, military industry, food industry, shipbuilding industry, agricultural industry, and so on. In all of these industries, it is attempted steel parts to be protected against corrosion using different techniques tailored to the setting and the use of steel parts.Steel is exploited in a variety of shapes for different purposes in the construction industry as well. For example, among the applications of steel plate its usage in steel shear walls. Because of its high shear capacity, steel plate has always been taken into consideration by designers as one of the proper choices to supply the needed lateral stiffness. Steel plates are more vulnerable to corrosion due to their large surface area and low thickness. Of course, the impact of corrosion relies on its type and rate. On the basis of the previous studies, the effects of pitting corrosion may be more critical. However, given that connections in steel plate shear walls are important, hence, crevice corrosion at the joints is also of great importance. For modeling the types of corrosion, appropriate approaches should be applied. To model the generated cavities (holes) caused by pitting corrosion, the location of their occurrence has to be randomly chosen, and a cylinder is also used for their shape. In this thesis, a program is written in Python programming language using the Numpy library to this end so that the location of the cavities could be selected completely randomly. Moreover, the program written in Python is called using the features available in ABAQUS, and the principle of the randomness of the hole location is taken into account in finite element modeling (FEM). Subsequently, crevice corrosion and the simultaneity of crevice corrosion and pitting corrosion were also explored. The amount of lost mass is so essential in the study of pitting corrosion. In this investigation, corrosion was applied at a rate of 5, 20, 10, and 40 percent of the sheet weight, and analysis was performed. The seismic parameters were examined after analysis, and the amount of their variation in comparison with the healthy sheet was assessed. By separating the connection of the steel shear wall to the bottom support, the analysis was conducted for crevice corrosion, and the seismic parameters were evaluated.Corrosion differently influences the seismic behavior of stiffened steel plate shear walls relative to unstiffened steel plate shear walls. The effect of stiffener on crevice corrosion is so critical and can substantially decline many effects of crevice corrosion.

Effect of corrosion on the seismic behavior of Stiffened Steel Plate Shear Wall

‏کریمی،

عمران ‏

تهيه کننده

حدیدی،‏

ولادی،

علی ‏

هدایت‏

استاد راهنما

استاد مشاور

‏تبریز