مدلسازی مهاربندهای مقید شده در برابر کمانش تحت اثر بارهای دینامیکی

نویسندگان

گروه مهندسی عمران، دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

در این مقاله، روشی کاربردی وکارا جهت مدلسازی دقیق و همچنین تهیه یک مدل ساده از مهاربندهای مقاوم در برابر کمانش ارائه شده است. ابتدا اجزاء تشکیل دهنده مهاربندهای کمانش ناپذیر معرفی گردید. یک نمونه کامل آزمایشگاهی از این نوع مهاربند در نرم افزار اجزاء محدود ANSYS با در نظر گرفتن تمامی مواد مورد استفاده مدلسازی شد (مدل کامل). صحت اعتبار مدل کامل پس از مقایسه نتایج تحلیل دینامیکی غیر خطی با نتایج آزمایشگاهی نمونه واقعی تأیید گردید. مدل ساده مورد نظر که شامل فولاد هسته و فنر می‏باشد پیشنهاد، ساخته، تحلیل و مورد ارزیابی قرار گرفت. در ادامه روشی برای یافتن سختی فنر ارائه گردید. در نهایت مشخص شد که وجود فنر مانع از کمانش هسته شده و علاوه بر آن هر اندازه مش‌بندی المانهای محدود ریزتر باشد مقدار ثابت فنر کوچکتری به دست می‌آید. مقایسه رفتاری نشان می‏دهد که تطابق خوبی بین منحنی‏های هیسترزیس آزمایشگاهی و تحلیلی (مدل کامل و ساده) وجود دارد بطوریکه اختلاف نتایج نرم افزاری با نتایج آزمایشگاهی کمتر ازپنجدرصد می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Modeling of Buckling Restrained Braces Subjected to Dynamic loads

نویسندگان [English]

  • Hashem Shariatmadar
  • Hossein Abbaszadeh
چکیده [English]

In this paper an effective, applicable method and a simple model are presented for accurate modeling of buckling restrained braces. In the beginning, all components of buckling restrained brace are defined. A test specimen of this brace type is completely modeled in ANSYS finite element program (complete model). The modeling is validated by comparing the nonlinear dynamic results with experimental results.A simple model consisted of core steel and spring is recommended, modeled, analyzed and evaluated. Based on the results a method is presented for calculating the spring stiffness. It elucidates that the spring prevents the buckling of steel core and fining the mesh elements size resulted in smaller spring constant. Comparison of the hysteresis curves indicates a good agreement between the experiment and models (simple and complete models). In general, the difference between the experimental and analytical results is less than five percent.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Buckling Restrained Braced
  • modeling
  • Core-Spring
  • nonlinear dynamic analysis
  • Meshing