تحلیل غیرخطی اتصال تیر-ستون بتنی دارای نقص لرزه ای به روش اجزای محدود

علیرغم پیشرفت هایی که در مطالعات اخیر در زمینه اتصالات به دست آمده است، رفتار اتصالات تیر-ستون گوشه ساختمان که دارای نقص لرزه ای هستند، هنوز به طور کامل شناخته شده نیست و متغیرهای زیادی برای تعیین مقاومت و شکلپذیری چنین اتصالاتی باید بررسی شود. همچنین توصیهaci-asce committee 352  در مورد اتصالات به طور ویژه به بیان نیاز تحقیق بیشتر برای شناخت رفتار اتصالات موجود که دارای نقص لرزه ای هستند، می پردازد. با وجود اینکه تاکنون مطالعات آزمایشگاهی بسیاری طراحی و انجام شده است، حتی جامع ترین آنها نمی تواند تعداد زیادی از متغیرهای شرکت کننده در عملکرد اتصال را به طور کامل پوشش دهد. به علاوه مطالعات آزمایشگاهی که در مقیاس واقعی انجام می شوند، هزینه های مالی و زمانی زیادی را تحمیل می کنند. شبیه سازی عددی یک ابزار مکمل قدرتمند را برای مختصر و مفید کردن تحقیقات آزمایشگاهی با تشخیص بعضی از چالش های پیش رو فراهم می آورد. در این تحقیق، رفتار یک اتصال یک طرفه خارجی تیر-ستون بتن مسلح واقع در گوشه ساختمان، که جزئیات لرزه ای در آن رعایت نشده است، به صورت عددی بررسی شده است. نقص لرزه ای موجود در این اتصال، فقدان میلگرد عرضی در هسته اتصال می باشد. بار ثقلی وارد بر اتصال به مقدار 0.25 ظرفیت محوری ستون، به ستون اعمال شده است در حالی که بار جانبی آن طی دو مرحله به صورت بارهای چرخه ای به انتهای تیر وارد شده است. برای شبیه سازی رفتار بتن، مدل بتن آسیب دیده خمیری (concrete damaged plasticity) و برای شبیه سازی رفتار فولاد یک مدل دوخطی با سخت شوندگی سینماتیک استفاده شده است. نتایج حاصل از تحلیل عددی به وسیله نتایج آزمایشگاهی ارائه شده توسط پانتلیدس و همکاران صحت سنجی شده است. در نهایت تطابق خوبی بین نتایج عددی و آزمایشگاهی مشاهده شد. این نتایج بیانگر شکلپذیری ناکافی این اتصال در مقایسه با اتصالات طراحی شده مطابق با آییننامه های امروزی است که ضوابط لرزه ای در آنها رعایت شده است.