بررسی رفتار چرخه‌ای اتصال خمشی تیر i شکل به ستون دایره‌ای با پیوند ناودانی

اتصال خمشی تیر iشکل به ستون دایره‌ای، با استفاده از برش منحنی بال تیر و یا با استفاده از نصب دیافراگرم‌های خارجی در اطراف ستون میسر می‌باشد که با مشکلات اجرایی همراه است. روش پیشنهادی جدید برای اجرای این نوع اتصال، جوش نمودن بال‌های یک پیوند ناودانی به ستون و جوش نمودن تیر به جان ناودانی می‌باشد. با توجه به نو بودن این روش، تاثیر ابعاد پیوند ناودانی، ابعاد تیر iشکل و ابعاد ستون دایره‌ای و همچنین سخت‌کننده‌های داخل پیوند ناودانی بر رفتار چرخه‌ای اتصال، محل سوال می‌باشد. در همین راستا، مقاله حاضر به بررسی رفتار چرخه‌ای اتصال خمشی تیر iشکل به ستون دایره‌ای با پیوند ناودانی به صورت المان محدود می‌پردازد. عمده نوآوری این تحقیق، بررسی پارامتریک مشخصات ابعادی اتصال در حضور خستگی کم‌تکرار ناشی از زوال سختی و مقاومت چرخه‌ای می‌باشد که از طریق لحاظ مدل آسیب برای مصالح شکل‌پذیر در نرم‌افزار آباکوس میسر شده است. برای این کار، ابتدا پارامترهای مدل آسیب از طریق مقایسه نتایج عددی حاصل از شبیه‌سازی اتصال با داده‌های آزمایشگاهی کالیبره شده و در ادامه، نمونه‌های عددی تحت بارگذاری چرخه‌ای جابه‌جایی- کنترل به صورت استاتیکی قرار گرفته‌اند. براساس مقایسه نتایج، ضخامت جان پیوند ناودانی، بیشترین تاثیر بر رفتار اتصال نسبت به سایر پارامترهای ناودانی را دارد. همچنین ملاحظه شد که با افزودن سخت‌کننده در داخل پیوند ناودانی، سختی و مقاومت اتصال افزایش می‌یابد، با این حال، در این حالت نواحی تسلیم شده به سمت اتصال تیر به ناودانی گسترش پیدا می‌نماید که این مسئله باعث رشد سریع‌تر کرنش‌های پلاستیک در این نواحی می‌شود.

an investigation on the cyclic behavior of i-shaped beam to circular column moment connections with channel link

the i-shaped beam to circular column connections can be constructed by curved cutting of the beam flanges or by installing external diaphragms around the column, which cause both economic and practical difficulties. a practical method proposed for construction of these connections consists of welding a link channel to the circular column and welding the beam to the link channel. as this method is new, the effect of link channel dimensions, i-shaped beam section dimensions, circular column dimensions and the link channel stiffeners on the connection behavior is not known well. accordingly, this paper presents a fe investigation on the cyclic behavior of i-shaped beam to circular column moment connections with link channel. the main novelty of the research is the parametric evaluation of the affecting parameters, considering the stiffness and strength degradation from ultra-low-cycle fatigue, which is made possible by including ductile damage for metallic materials in abaqus software. for this purpose, first, the parameters of the damage model are calibrated by comparing the numerical results with the laboratory data, and then, the connection models are analyzed under a displacement-control quasi-static cyclic loading. based on the results, the thickness of the link channel plate has the most significant effect on the overall behavior of the connection compared to other link parameters. it is also observed that the link channel stiffeners increase overall stiffness and strength of the connection. however, they cause extension of yielding towards the beam to link connection, and cause rapid growth of plastic strain in this area.