نشریه علمی سازه و فولاد

نشریه علمی سازه و فولاد

بررسی رفتار لرزه‌ای قاب‌های مهاربندی شده واگرا با پیوند قائم مرکب

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری سازه، دانشگاه تربیت مدرس، تهران
2 استاد بخش عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس
10.22034/jss.2025.238115
چکیده
کاهش سختی و افزایش دامنه ارتعاش تیرهای فولادی ترک‌خورده، موجب از دست رفتن کارایی سازه در بارهای بهره‌برداری می‌شود. یکی از روش‌های بازسازی سختی این نوع تیرها چسباندن ورقه‌های CFRP روی بال کششی تیرها و در محل بروز ترک‌ها می‌باشد. برای محاسبه میزان سختی بازسازی شده در تیر ترک‌خورده توسط CFRP به طور معمول از روش‌های تحلیل اجزاء محدود استفاده می‌شود. در این مقاله فرمولاسیون محاسبه سختی تیر بازسازی شده توسط CFRP به روش ریاضی ارائه شده است. در این فرمولاسیون سختی تیر بازسازی شده بر اساس سختی تیر سالم، سختی تیر ترک‌خورده، فرض ایجاد مفصل در محل ترک، مشخصات مصالح چسب و CFRP و ابعاد هندسی سازه بدست می‌آید. برای استخراج این فرمول‌ها از شبیه‌سازی سختی خمشی قسمت باقی‌مانده در مقطع ترک و وزن فنری با یک فنر غیر دورانی استفاده شده است. همچنین روش ارائه شده برای محاسبه سختی تیر ترک‌خورده بازسازی شده با CFRP در تیرهای معین و نامعین به طور جداگانه بررسی گردیده و فرمولاسیون پیشنهادی برای تیرهای گیردار و دو سرمفصل و دوسرگیردار پیاده‌سازی گردیده است. به منظور صحت‌سنجی نتایج بدست آمده از روش تحلیلی پیشنهادی، هجده نمونه فرضی با روش اجزاء محدود مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. مقایسه نتایج فرمولاسیون پیشنهادی با روش اجزاء محدود تطابق بسیار خوبی را نشان داده است. فرمول دیگری نیز با صرف‌نظر کردن از سختی خمشی باقیمانده در مقطع ترک برای محاسبه سختی تیر بازسازی شده با CFRP در کاربردهای عملی پیشنهاد شده است. مقایسه نتایج بدست آمده از این فرمول و فرمول‌های دقیق نشان‌دهنده دقت بسیار خوب رابطه پیشنهادی است. با استفاده از این روش می‌توان بدون نیاز به اندازه‌گیری عمق ترک، میزان مصالح مورد نیاز برای بازسازی تیر با CFRP را از روابط ساده‌ای محاسبه نمود.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Seismic Behavior of Eccentrically Braced Frames with Composite Vertical Shear Link (CV-EBFs)

نویسندگان English

Ehsan Dehghani 1
Farhad Daneshjoo 2
چکیده English

Stiffness degradation and increase in vibration amplitude of cracked steel beams, cause to lose the efficiency of structure in service loads. Bonding CFRP laminates on tension flange is one of the rehabilitating methods of these beams. At present, finite element method is used to calculate the value of stiffness and strength of rehabilitated beams. In this paper, a closed form formulation is presented for calculating stiffness of rehabilitated beams. In this method, the stiffness of rehabilitated beam is calculating based on the stiffness of perfect beam, stiffness of cracked beam, CFRP and adhesive properties and dimensions of structure. Cracked section of beam and reinforcing plate are modeled by an equivalent rotational spring. A procedure is proposed for calculating the stiffness of rotational spring. Formulation is studied in two categories of definite and indefinite beams, and implemented in two special cases of fixed and clamped beams. In order to verify proposed formulation, eighteen hypothetical specimens have been modeled by finite element method. Comparison of proposed formulation and F.E. results shows good agreement. Also another formula is suggested for practical applications by simplification of previous formulas. Simplified and accurate formulas results match very well. Using simplified formula, it’s not necessary to know the depth of crack to determine the size of reinforcing CFRP plate.

کلیدواژه‌ها English

Rehabilitation
Steel Beam
Crack
Stiffness
CFRP