هدف از این پایان نامه مطالعه و مقایسه رفتار هیسترزیس ستونهای I شکل و بستدار با مدلسازی کامپیوتری با استفاده از نرم افزار آباکوس می باشد
دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی عمران-گرایش سازه
مطالعه و مقایسه رفتار هیسترزیس ستونهای I شکل و بستدار با مدلسازی کامپیوتری با استفاده از نرم افزار آباکوس
چکیده:
هفت نمونه ستون I شکل و سه نمونه ستون مشبک با بست موازی در آزمایشگاه تحت بارهای فشاری و تغییر مکان جانبی قرار گرفته که نتایج بصورت عکس و دیاگرام نیرو - تغییر مکان (منحنی های هیسترزیس) موجود است. سپس با علم به نتایج آزمایشگاهی هفت ستون I شکل با همانند سازی شرایط آزمایش اعم از تکیه‌گاهها، نوع مواد و بارگذاری و اتصال اجزاء تشکیل دهنده آنها با کمک از نرم افزار المان محدود ABAQUS نتایج مطلوبی بدست آمد و نتایج آن نیز بصورت دیاگرام نیرو تغییر مکان (منحنی‌های هیسترزیس) قابل مقایسه با نتایج آزمایشگاهی به تصویر کشیده شده است .
همچنین همانند سازی بین نمونة شماره سه از ستونهای I شکل که ایجاد مفصل پلاستیک کامل در انتهای تست از آن مشاهده گردید ومقطع معادل ستون بست دار آن که از لحاظ سطح مقطع ، ممان اینرسی تاریخچة بارگذاری و شرایط نگهداری در هر دو جهت بامقطع ناودانی کاملاً همسان است انجام شد به نظر می رسد مقطع با ستون بست دار هم از لحاظ باربرری و شکل پذیری از مقطع I شکل معادل ضعیف تر است.رفتار هیسترزیس نسبت به لاغری جان از لاغری بال حساس تر بوده و افزایش ضخامت جان رفتار هیسترزیس بهتری به ما ارائه می دهد.
کلمات کلیدی:
رفتار هیسترزیس
ستونهای I شکل
ستونهای بست دار
نرم افزار ABAQUS
مقدمه
نظر به اینکه اقتصادی بودن هر پروژه، رکن اساسی طرح بوده لذا مهندسین محاسب و طراح در محاسبات سازه‌ها و دستگاه‌های مکانیکی به بحث و تحلیل مسائل در حالت خمیری (پلاستیک) می‌پردازند و همچنین در سازه‌ها با توجه به بارهای رفت و برگشتی زلزله سازه ها باید بتوانند انرژی زیادی هدر دهند (جذب کنند) یا به عبارت دیگر باید سازه ها شکل پذیر باشند تا در اثر بارگذاری دینامیکی ، سازه گسیخته نشود. به نظر می رسد که این دو مهم بدون استفاده از کامپیوتر تقریباً غیرممکن است با توجه به نوع ساختار وسایل مکانیکی می توان پس از ساخت آنها را تحت تست آزمایشگاهی قرار داد ولی در مورد سازه ها این مطلب کاملاً صادق نیست لذا نرم‌افزارهای معتبر می توانند پیش بینی قابل قبولی به ما بدهند هدف این پروژه تطبیق نتایج آزمایشگاهی با نتایج نرم افزار به روش المان های محدود و مقایسه رفتار هیسترزیس ستونهای با مقطع I شکل و ستونهای بست دار معادل است. اینگونه به نظر می رسد که ساخت اجرای ستونهای بست دار نسبت به ستون با مقطع I شکل اقتصادی است . ولی با توجه به مقایسة میزان جذب انرژی ستونهای I شکل و بست دار که از مطالعة رفتار هیسترزیس این دو نوع ستون فولادی به دست می‌آید می توان از زاویة دیگری بر اقتصادی بودن مقاطع بست دار هنگام زلزله نگاه کرد.
فهرست مطالب
فصل اول :کلیات
مقدمه
رفتار خمیری ( پلاستیک)
1-1- مقدمه
1-2- آزمایشهای مبنائی
1-2-1- آزمایش کشش
1-2-2- نمودار تنش حقیقی- کرنش حقیقی
1-2-4- اثرات نرخ کرنش و دما
1-2-5- اثر فشار هیدرواستاتیک عدم قابلیت تراکم
1-2-6- فرضی نمودن نمودارهای تنش و کرنش مدلهای
دینامیکی و سینماتیکی
1-2-7- معادلات فرضی برای منحنی‌های تنش و کرنش
1-3- معیار برای تسلیم
1-3-1-مقدمه
1-3-2- مثالهائی از معیارهای تسلیم.
1-3-3- سطح تسلیم - فضای تنش‌ها یک وسترگارد
1-3-4- پارامتر تنش لود – اثبات عملی معیارهای تسلیم
1-3-5- سطوح تسلیم ثانوی- بارگزاری و باربرداری
فصل دوم:خلاصه ای از نرم افزار ABAQUS
2-2- آشنایی با نرم افزار ABAQUS
2-2-1-مقدمه:
2-2-3- Abaqus/ CAE
2-2-4- ایجاد یک مدل آنالیز ساده
2-2-5- بررسی انواع مسائل غیر خطی در نرم افزار ABAQUS
2-2-6- تحلیل غیرخطی در ABAQUS
فصل سوم:رفتار هیسترزیس ستونهایI شکل
3-1-اصول فلسفه طراحی لرزاه ای
3-1-1- مقدمه:
3-1-2- تحقیقات قبلی بر روی تیر ستونهای فولادی
3-1-3- مشخصه هائی که بر شکل پذیری تیر ستون موثرند
3-2- طراحی ستونهای نمونه:
3-2-1-توصیفات عمومی
ا3-2-2- شکل پذیری مورد نیاز در ستونها
3-2-3- مقادیر که توسط گروه تحقیقاتی NZNSEE پیشنهاد میگردد
3-2-4- محدودیت لاغری بال و جان که بوسیله NZNSEE پیشنهاد میگردد.
3-2-5- محدودیت لاغری بال و جان که توسط LRFD،AISC پیشنهاد میگردد.
3-2-6- جزئیات مقاطع ستونها
3-3- فرآیند آزمایش
3-3-1 نیرو و تغییر مکان
3-3-2- آزمایش ستونها
3-4- مشاهدات آزمایشگاهی و نتایج تجربی
3-4-1-مقدمه
3-4-2- مشاهدات پژوهش
3-4-3- عملکرد ستون نمونه اول
3-4-4-عملکرد ستون دوم
3-4-5- عملکرد ستون شماره سوم
3-4-6- عملکرد ستون شماره چهارم
3-4-7- عملکرد ستون شماره پنجم
3-4-8- عملکرد ستون ششم
3-4-9- عملکرد ستون هفتم
3-5- بحث در مورد نتایج آزمایشگاهی
3-5-1- جنبه های مباحثه در مورد نمونه های آزمایشگاهی و نتایج آنها
فصل چهارم:رفتارهیسترزیس ستون بست دار
4-1 تیرستونهای مشبک تحت بارهای متناوب
4-1-1 مقدمه
4-1-2 نمونه های آزمایش
4-1-3 عضو مشبک بست دار مرسوم
4-1-4 ستونهای مشبک با مقطع های دوبل ناودانی اصلاح شده
4-1-6 ستاپ آزمایش و تاریخچه بارگذاری
4-1-7 تاریخچه بارگذاری به صورت تعییرمکان
4-2 رفتار کلی نمونه ها
4-2-1 نمونه DC1C
4-2-2 نمونه DC1M
4-2-3 نمونه DC2M
4-2-4 نمونه DC1MB
4-2-5 نمونه DC2MB
4-3 نتایج آزمایش
4-3-1 پاسخ نیروی جانبی – تغییر مکان جانبی
4-4- مقایسه رفتار هیسترزیس نمونه ستون I شکل سوم با ستون بست دار معادل آن
فصل پنجم:نتیجه گیری
