تحليل عددي اتصالات خمشي فولادي پس كشيده همراه با نبشيهاي فوقاني و تحتاني

Numerical Analysis of Post-Tensioned Steel Moment Connections with Top and Seat Angles

به منظور كاهش يا حذف تغييرشكل هاي باقي مانده ايجاد شده در اعضاي اصلي سازه پس از باربرداري زلزله ، مي توان از سيستم هاي خودمركز استفاده نمود. يكي از روش هاي ايجاد خاصيت خودمركزي در سازه ها، استفاده از اتصالات پس كشيده فولادي مي باشد.در اين تحقيق با استفاده از تحليل عددي به روش اجزا محدود، به مطالعه رفتار اتصال پس كشيده فولادي همراه با نبشي هاي فوقاني و تحتاني پيچ شده به بال تير و بال ستون، تحت بارگذاري چرخه اي پرداخته و با استفاده از مقايسه مقادير شاخص هاي خسارت گوناگون، نقش عوامل مختلف در عملكرد اين اتصال بررسي شده است. نتايج حاصل از اين تحقيق نشان مي دهد، با استفاده از روش پس كشيدگي، توان باربري اتصال افزايش قابل توجهي يافته درحاليكه تغيير شكل هاي باقي مانده در اعضاي اصلي اتصال ناچيز مي باشد. در يك اتصال پس كشيده ناحيه ماكزيمم تنش ايجاد شده در تير بر روي بال تير بوده و استفاده از ورق تقويت با طول بزرگتر سبب كاهش مقادير تنش هاي ايجاد شده در تير و كاهش شاخص هاي خسارت و درنتيجه كاهش احتمال وقوع گسيختگي ترد در نبشي هاي كششي اتصال مي شود.

To reduce or eliminate residual deformations in the main members of the structures after an earthquake, researchers presented the idea of using self-centering systems. Several types of self-centering systems have been proposed. One of the strategies for created self-centering in structures, using post-tensioned (PT) steel moment connections. Until now several types of PT steel connections is provided. In this paper, results of numerical analysis using finite element method in ABAQUS software for five full-scale model of interior PT steel connections with bolted top and seat angles has been studied. The results of numerical analysis in this research demonstrate the beams and columns remain essentially elastic while inelastic deformation of the top and seat angles provided energy dissipation and also using post-tensioning method, increase loading capacity significantly without residual deformation in main members of the connection. In a PT connection, maximum stresses in beam created at the flange of beam and using longer reinforcing plate, cause decrease stresses created in beam and reduce various damage index and risk of brittle fracture in tension angles. Cyclic behavior of numerical model of PT connection with combined axial load and drift demand shows that the axial load reduces bearing capacity of connection.