بررسی عددی و شناسایی ناحیه تشکیل مفصل پلاستیک در یک سازه بتن-آرمه با در نظر گرفتن پارامترهای موثر بر آن
پذیرفته شده برای پوستر XML
نویسندگان
چکیده
تحلیل‌های غیر خطی می‌توانند با شبیه‌سازی کل المان به صورت کامل و با استفاده از منحنی رفتار دقیق مصالح انجام شوند. اما با توجه به ابزار و تکنیک‌های محاسباتی امروزی این امر در کاربرد‌های تجاری و عمده بسیار زمان‌بر و هزینه‌زا می‌باشد. استفاده از مفاصل پلاستیک که رفتار غیر خطی المان را به یک نقطه اختصاص می‌دهند، امروزه پر استفاده‌ترین روش برای مدل‌سازی غیر خطی سازه‌ها می‌باشد که انجام این پروسه را امکان‌پذیر و توجیه‌پذیر می‌نماید. از جمله مسائل مهمی که همواره در مورد مفاصل پلاستیک مورد توجه می‌باشد، مسئله محل قرارگیری یا طول مفاصل پلاستیک و دیگری تاثیر عواملی همانند شرایط قرارگیری المان درون سازه، تاثیر المان‌های جانبی و نحوه توزیع نیرو درون سازه بر روی محل تشکیل مفاصل پلاستیک می‌باشد. در پژوهش حاضر، هدف بررسی محل تشکیل مفاصل پلاستیک در المان‌های یک سازه بتن آرمه و همچنین تاثیر تغییر ارتفاع و تغییر شکل‌پذیری مورد نیاز بر روی محل تشکیل مفاصل پلاستیک می‌باشد. بدین منظور المان‌های دو سازه 5 و 10 طبقه بتن‌آرمه در شرایط شکل‌پذیری متوسط و ویژه تحت تحلیل طیفی خطی و تحلیل استاتیکی بار افزون غیر خطی در نرم-افزار بسیار پرکاربرد و مرسوم ETABS مدل‌سازی شده است تا تاثیر تغییر الگوی بارگذاری، تغییر در ارتفاع و تغییر میزان شکل‌پذیری مورد انتظار سازه بر ناحیه تشکیل مفصل پلاستیک المان‌های سازه مورد بررسی قرار گیرد. نتایج حاصل شده نشان می‌دهد که در مورد تیرها، بیشترین تاثیر را بر الگوی تشکیل مفاصل پلاستیک مثبت یا منفی بودن لنگر در کنار شرایط مرزی دارند و عموما الگوی تشکیل این مفاصل در طبقات آخر و اول تمامی سازه‌ها با سایر طبقات متفاوت است. همچنین مشاهده می‌شود که تاثیر تغییر تعداد طبقات بیشتر از تاثیر تغییر در میزان شکلپذیری مجاز می‌باشد. در مورد ستون‌ها نیز مشاهده شد که تقریبا تمامی سازه های نسبتا یکسان عمل کرده و بیشترین تغییر در زمان تغییر تعداد طبقات مشاهده می‌شود.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Numerical analysis and identification of plastic hinge creation location in a reinforced concrete structure considering the affecting parameters
Authors
Mehdi Nasiri Bahman abad, ali hemmati
Abstract
Nonlinear analysis can be conducted using a complete simulation of elements or by accurate response curves of the selected material. However, this method is too costly and lengthy by processing technics and tools used today. The plastic hinge, which assigns the nonlinear behavior of elements to a point, is the most conventional method for nonlinear modeling of structures, which has made this process feasible. One of the main challenges in this method is location and length of plastic hinge and the effects of parameters such as element’s placement in the structure, effect of adjacent elements, and force distribution pattern, on the location of plastic hinges.
In this study, the goal is to examine the location of plastic hinge creation in elements of a reinforced concrete structure and to evaluate the effect of changing height and ductility on this issue. Therefore, structural elements for two structures, 5 and 10 story RC structure, with medium and high ductility were modeled using the very conventional and useful program, ETABS. Linear spectral and pushover analysis were conducted to examine the effects of change in load distribution pattern, height, and ductility on the location of plastic hinge creation. Results shows that for beams, positive/negative moment in the boundary conditions is the most effective parameter. Hinge creation pattern in first and last story is different to other stories. Also, it was seen that story number has a greater effect to location of plastic hinge creation, relative to the amount of allowable ductility. For columns, it was seen that almost all the structures had similar response and story number had the most effect on the location of plastic hinge creation
Keywords
RC structure, Nonlinear analysis, Plastic hinge, spectral earthquake, Ductility