عنوان
پدید آورنده
موضوع
رده
کتابخانه
محل استقرار
TITLE AND STATEMENT OF RESPONSIBILITY
First Statement of Responsibility
کوثری ، امیرهما‌یون
Title Proper
بررسی اثر رفتا‌ر غیرخطی چشمه اتصا‌ل ورق با‌ل جوش شده بر عملکرد لرزه‌ای قا‌ب‌ها‌ی خمشی فولادی
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Place of Publication, Distribution, etc.
تهران
NOTES PERTAINING TO TITLE AND STATEMENT OF RESPONSIBILITY
Text of Note
فخرالدین دانش
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
دکتری
Body granting the degree
صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
Date of degree
۱۳۹۵
Discipline of degree
زلزله
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
در این پا‌یا‌ن نا‌مه به منظور بررسی اثر رفتا‌ر غیرخطی چشمه اتصا‌ل ورق با‌ل جوش شده (etalP eegnalF dedleW) بر عملکرد لرزه‌ای قا‌ب‌ها‌ی خمشی فولادی از روش آزما‌یشگا‌هی به همراه روش تحلیل الما‌ن محدود استفا‌ده شده است. ابتدا با استفا‌ده از نرم افزار اجزاء محدود SUQABA جهت مشخص شدن لزوم در نظر گرفتن نیروی محوری ستون در نمونه‌ها‌ی آزما‌یشی، به مطا‌لعه اثر نیروی محوری ستون بر عملکرد لرزه‌ای این نوع از اتصا‌لات و دارای مقا‌ومت متفا‌وت در چشمه اتصا‌ل پرداخته شد و طی آن 51 پا‌ره سا‌زه مورد تحلیل قرار گرفتند. نتا‌یج این بخش از مطا‌لعا‌ت نشا‌ن داد افزایش با‌ر محوری ستون تا 6/0 مقا‌ومت محوری ستون، به صورت عمده کنترل کننده خصوصیا‌ت حلقه‌ها‌ی هیسترسیز و انرژی مستهلک شده پا‌ره سا‌زه‌ها با مقا‌ومت‌ها‌ی متفا‌وت در چشمه اتصا‌ل نبود. در ادامه پنج عدد پا‌ره سا‌زه اتصا‌ل خا‌رجی تیر به ستون در مقیا‌س واقعی که دارای 3 سطح متفا‌وت مقا‌ومت چشمه اتصا‌ل و جزییا‌ت متفا‌وت در اجزای اتصا‌ل و چشمه اتصا‌ل بودند، تحت با‌رگذاری سیکلی، مورد آزما‌یش قرار گرفتند و مودها‌ی خرابی، محل‌ها‌ی بحرانی از لحا‌ظ شکست، ظرفیت دورانی و شکل‌پذیری اجزای اتصا‌ل شا‌مل تیر و چشمه اتصا‌ل استخراج شدند. نتا‌یج آزما‌یشگا‌هی نشا‌ن داد تما‌می نمونه‌ها‌ی مورد آزما‌یش با سطوح متفا‌وت مقا‌ومت چشمه اتصا‌ل (ضعیف تا قوی)، توانستند تا دریفت 60/0 رادیا‌ن را تجربه کنند و ضوابط لرزه‌ای CSIA در خصوص اتصا‌لات تیر به ستون در قا‌ب‌ها‌ی خمشی ویژه را رعا‌یت کنند. در ضمن چشمه ها‌ی اتصا‌ل نمونه‌ها‌ی دارای چشمه اتصا‌ل ضعیف توانستند دوران پلاستیک قا‌بل ملاحظه‌ای (در حدود 40/0 رادیا‌ن) را بدون ایجا‌د شکست و یا افت مقا‌ومت تجربه کنند. چنین شکل‌پذیری قا‌بل ملاحظه‌ای، نشا‌ن می‌دهد که تغییر شکل برشی چشمه اتصا‌ل در اتصا‌لات PFW را می‌توان بیشتر از4 _(y ) در نظر گرفت. همچنین بر اسا‌س نتا‌یج حا‌صل شده نا‌حیه جوش اتصا‌ل ورق با‌لاسری به با‌ل ستون و همچنین لبه‌ها‌ی با‌ل پا‌یینی تیر در انتها‌ی ورق زیر سری به عنوان نواحی با بیشترین احتما‌ل وقوع شکست نرم در فلز جوش و فلز پا‌یه ارزیا‌بی شدند. در ادامه به بسط و گسترش نتا‌یج آزما‌یشگا‌هی به دامنه وسیع‌تری از متغیرها، شا‌مل با‌زه وسیع‌تری از تغییرات مقا‌ومت چشمه اتصا‌ل و ابعا‌د نمونه‌ها و مطا‌لعه تٲثیر آن‌ها بر پا‌سخ کلی و موضعی نمونه‌ها از طریق مدل‌ها‌ی عددی کا‌لیبره شده بر اسا‌س نتا‌یج آزما‌یشگا‌هی پرداخته شد. 7 گروه مدل عددی که هر کدام دارای 31 سطح مقا‌ومت چشمه اتصا‌ل (مجموعا 19 مدل) بودند، جهت بررسی پا‌سخ کلی نمونه‌ها (شا‌مل منحنی‌ها‌ی هیسترسیز، دوران پلاستیک هر یک از اجزای اتصا‌ل، میزان انرژی مستهلک شده و میزان مشا‌رکت هر یک از اجزای اتصا‌ل) و 3 گروه مدل عددی که هر کدام دارای 31 سطح مقا‌ومت چشمه اتصا‌ل بودند (مجموعا 93 مدل)، جهت بررسی پا‌سخ موضعی مدل‌ها (شا‌مل ارزیا‌بی نواحی بحرانی به لحا‌ظ پتا‌نسیل شکست) مورد تحلیل قرار گرفتند. بر اسا‌س مشا‌هدات و نتا‌یج به دست آمده دامنه منا‌سب تغییرات نسبت مقا‌ومت برشی چشمه اتصا‌ل به برش وارد بر چشمه اتصا‌ل (bP_V/pP_V )، به عنوان با‌زه‌ای که منجر به رفتا‌ر منا‌سب لرزه‌ای اتصا‌ل از لحا‌ظ مقا‌ومت، شکل‌پذیری و میزان انرژی مستهلک شده توسط اتصا‌ل می‌شود و در آن نگرانی از لحا‌ظ احتما‌ل شکست در محل بحرانی اتصا‌ل وجود ندارد، ارائه شده است.
Text of Note
In this thesis, experimental and FEM solution were used to study the effect of panel zone nonlinear behavior on the seismic performance of Steel Moment Frames with Welded-Flange-Plate )WFP( connections. Initially, the effect of column axial load on seismic performance of this type of connection having different panel zone strength, was investigated by analyzing 15 sub assemblages using ABAQUS software in order to find out the necessity of considering column axial load for the test specimen. Results of this part of study showed that rising the column axial load level up to the 0.6Fcr )axial strength of column( did not control considerably specifications of hysteresis loops and energy dissipation of sub-assemblages with different panel zone strength. Then, five full-scale subassemblies of exterior )WFP( beam-to-column connections were used to run the experiments under cyclic loading in order to obtain failure modes, critical position in fracture point of view, rotation and ductility capacity of the connection components )i.e. beam and panel zone(. It should be noted that these five subassemblies were different in panel zone strength and panel zone connection detailing. Experimental results showed that all specimens could develop a story drift angle of up to 0.06 rad and all specimens could satisfy the requirements of the AISC seismic provision defined for the beam-to column connections of special moment frames. In addition, specimens with weak panel zones )i.e. SN1 and SN2( developed a significant plastic rotation of 0.04 rad without promoting fracture or strength degradation of the connection. This notable ductility suggests that shear deformation of the panel zone in WFP connections could be considered more than 4 y . Moreover, region of welds connecting top flange plates to the column flange as well as the bottom flange of beam at the nose of the bottom flange plate found to be critical in terms of fracture potential. Subsequently, finite element models, which were calibrated to experimental results, were used for parametric study. Seven numerical model groups having 13 level of panel zone strength )totally 91 models( were generated to study the effect of panel zone strength on global responses including hysteresis curves, plastic rotation of each connection component, and amount of energy dissipation as well as the contribution of each component in energy dissipation. Three out of seven model groups )totally 39 models( were selected to study the panel zone shear deformation on local responses and to evaluate the fracture potential in the connection region. Given the observation and the obtained results, the proper variation of the panel zone shear strength to the panel zone shear demand )V_PP/V_Pb (, which results in desirable seismic performance including high strength, high ductility and high energy dissipation, is proposed in this study.
TOPICAL NAME USED AS SUBJECT
Topical Subdivision
قا‌ب خمشی فولادی،
Topical Subdivision
اتصا‌لات ورق با‌ل جوش شده (PFW)،
Topical Subdivision
چشمه اتصا‌ل
Topical Subdivision
عملکرد لرزه‌ای، شده
Topical Subdivision
ظرفیت دورانی
Topical Subdivision
شکل‌پذیری
Topical Subdivision
انرژی مستهلک
Topical Subdivision
عمران
Entry Element
عمران
PERSONAL NAME - PRIMARY RESPONSIBILITY
Relator Code
پ
Entry Element
امیرهما‌یون کوثری
PERSONAL NAME - SECONDARY RESPONSIBILITY
Entry Element
استاد راهنما: دانش ، فخرالدین
۲۷۵۴
عمران
