ارزيابي عددي رفتار چرخه اي ستون هاي فولادي پر شده با بتن با مقاطع چند ضلعي

لوله هاي فولادي پر شده با بتن  (CFSTs) به دليل ظرفيت باربري خوب، قابليت شكل پذيري بالا و ظرفيت اتلاف انرژي و همچنين مقاومت و سختي بالا تحت بارهاي چرخه اي در مقايسه با لوله هاي توخالي فولادي معمولي در صنعت ساختمان سازي به طور فزاينده اي رايج شده اند.  در اين پژوهش ارزيابي عددي رفتار چرخه‌اي ستون‌هاي فولادي پر شده با بتن با مقاطع چند ضلعي راستاي اصلي مقاله است. روش تحقيق اين مطالعات بر اساس اجزاي محدود و با استفاده از نرم افزار آباكوس انجام شد. براي اطمينان از صحت پاسخ هاي عددي، در گام اول نمونه اي عددي مطابق با نمونه آزمايشگاهي شبيه سازي گرديد و نتايج صحت سنجي شده است. در گام بعد مطالعه پارامتريك بر روي رفتار چرخه‌اي ستون‌هاي فولادي پر شده با بتن با مقاطع چند ضلعي انجام گرفت كه پارامترهاي شكل هندسي مقطع ستون، ضخامت جداره فولادي، مقاومت فشاري بتن، نسبت نيروي محوري مورد بررسي قرار گرفتند. شكل هندسي مقطع ستون 4، 6، 8، 12 ضلعي و دايره‌اي در نظر گرفته شد. ضخامت جداره فولادي 3، 4 و 5 ميليمتر، مقاومت فشاري بتن 20، 30 و 40 مگاپاسكال و نسبت نيروي محوري اعمالي به بالاي ستون 0.1، 0.3 و 0.5 نيروي گسيختگي در نظر گرفته شده است. بارگذاري وارد شده به ستون‌هاي فولادي پر شده با بتن با مقاطع چند ضلعي بصورت دو مرحله ايي و در مرحله اول بار محوري فشاري و در مرحله دوم بار چرخه اي بصورت كنترل-جابجايي انجام گرفت. بررسي نتايج نشان داد كه  پارامتر شكل هندسي مقطع ستون زمانيكه از 4 ضلعي به دايره تغيير حالت دهد باعث افرايش حداكثري شاخص‌هاي سختي سكانتي، نيروي تسليم، مقاومت نهايي، شكل پذيري و انرژي به مقدار 37، 36، 32، 64 و 71 درصد مي‌گردد. ميزان نسبت نيروي محوري اعمالي به سازه براي استفاده از حداكثر ظرفيت جانبي با توجه به مقادير بررسي شده 0.3 توصيه و شاخص هندسه سطح مقطع بيشترين تاثير را در مقاومت و شكل پذيري و استهلاك انرژي بدون هيچ تغييري را به همراه دارد.