نشریه علمی سازه و فولاد

نشریه علمی سازه و فولاد

بررسی رفتار اتصال پیچی با ورزق انتهایی در قاب سه طبقه فولادی با روش اجزای محدود

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی
چکیده
به دلیل عدم قطعیت‌های متعدد در زمان ساخت، نصب اتصالات فلنجی و پیچیدگی‌های رفتار نیمه‌گیرداری آن‌ها، رفتار این اتصالات در سازه با رفتار آن‌ها وقتی بصورت جداگانه مورد مطالعه قرار می‌گیرند، متفاوت است. در تحقیق حاضر، رفتار یک نمونه سیستم اتصالات فلنجی در شرایط واقعی در یک قاب سه طبقه فولادی سه بعدی به روش حل مسئله معکوس تعیین شده است. برای شبیه‌سازی رفتار اتصال در مدل اجزای محدود قاب سه طبقه فولادی سه بعدی، از شش المان خطی در میان دو صفحه‌ اتصا‌‌ل که با فاصله کوچکی از یکدیگر قرار دارند استفاده شد. فرکانس‌های شش مود اول سازه به ازای مدول یانگ‌های مختلف برای المان تیر با استفاده از آنالیز مودال به دست آمد. با انجام فرایند بهنگام‌سازی برای مدل اجزای محدود قاب سه طبقه فولادی سه بعدی از طریق کاهش تفاوت فرکانس‌های طبیعی تجربی و تحلیلی آن، المان تیر با مدول یانگ‌ مشخص جایگزین سیستم اتصال فلنجی تعیین گردید. مدل بهنگام شده، ضمن ارائه تقریب بسیار خوب از فرکانس‌های طبیعی قاب سه طبقه فولادی سه بعدی، یک رفتار انعطاف‌پذیر را در درجات آزادی مختلف برای اتصال به دست می‌دهد و می‌تواند رفتار نیمه‌گیرداری اتصال را در سازه به خوبی نشان دهد. تعیین فرکانس‌ طبیعی به عنوان یکی از پارامترهای مهم تحلیل دینامیکی یک سازه از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می‌باشد. کارهای انجام شده در زمینه تعیین فرکانس‌های طبیعی یک سازه نشان می دهد که تفاوت قابل توجهی بین نتایج تجربی و تحلیلی متعارف سازه ها وجود دارد که یکی از دلایل این تفاوت به نحوه ساده سازی مدل مسئله برمی‌گردد. 
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Finite element model of a three story steel frame with bolted connections and end plates

چکیده English

Due to uncertainties manufacture of flange connections and complexity of their semi-rigid behavior, the behavior of such joints in the structure and the behavior of them when they are studied separately is different. In the present study, the behavior of a flanged joint system in real condition in a three story steel frame, three dimensional inverse problem solving method has been determined. To simulate the behavior of such a joint (beam elements and two plates with small gap from each other), a three story steel frame was modeled using finite element method. Frequencies vibration modes of structure for different modulus of elasticities were obtained using modal analysis. For the updating process for the three story steel frame, three dimensional finite element model by reducing the differences between experimental and analytical natural frequencies, the element beam flange connection system was replaced with specified Young’s modulus. Updated model, while providing a good approximation of natural frequencies in three story steel frame, a flexible behavior in different degrees of freedom could be attained to demonstrate the semi-rigid behavior in the structure. 

کلیدواژه‌ها English

Bolted connections with end plate
Three story model
Updating method
Inverse method
Natural frequencies

  • تاریخ دریافت 09 مرداد 1403
  • تاریخ اولین انتشار 09 مرداد 1403
  • تاریخ انتشار 01 مرداد 1395