31431

توسعه روابط و نمودارهاي طراحي خمشي تيرورق هاي فولادي در دماهاي بالا

دكتري

مهندسي عمران گرايش مهندسي زلزله

1403

1403/07/23

دكتر وحيد بروجرديان

دكتر علي قمري

مهندسي عمران

مطالعات عددي و آزمايشگاهي اخير نشان مي‌دهد كه اعضاي متشكل از المان‌هاي لاغر طراحي‌شده بر اساس آيين‌نامهEN 1993-1-2 در دماهاي بالا حاشيه ايمني يكساني ندارند و حتي در برخي موارد ناايمن هستند. از طرف ديگر، آيين‌نامه AISC360-16 به‌عنوان يكي از پركاربردترين آيين‌نامه طراحي فولاد، دستورالعمل جامعي براي پيش‌بيني رفتار تيرورق‌ها در دماي محيط ارائه داده است. بااين‌وجود، آيين‌نامه مذكور به حوزه دماهاي بالا ورود نكرده است. بنابراين با توجه به عدم شناخت كافي رفتار اين اعضا در دماهاي بالا، بررسي رفتار اين اعضا در دماهاي بالا ضروري به نظر‌ مي‌رسد. با توجه به موارد مذكور، رفتار خمشي تيرورق‌هاي I شكل در دماهاي بالا، در ‌پايان‌نامه حاضر مورد بررسي قرارگرفته است. در اين راستا، يك روند طراحي و منحني‌هاي طراحي خمشي براي تيرورق‌هاي فولادي I شكل تحت لنگر خمشي خالص در دماهاي بالا با رويكرد معادل‌سازي تيرورق در دماي محيط پيشنهاد مي‌شود. منحني‌هاي طراحي براساس دستورالعمل طراحي خمشي آيين‌نامه AISC360-16 و EN 1993-1-2 توليد شده و براي دماهاي بالا سازگار مي‌شوند. 162 مدل تيرورق فولادي I شكل با المان‌هاي فشرده، غيرفشرده و لاغر، با استفاده از روش المان محدود با در نظرگيري رفتار غيرخطي ناشي از هندسه و رفتار مواد شبيه‌سازي مي‌شوند. با استفاده از نتايج مطالعه عددي، ضريب كاليبراسيون جهت اعمال تأثيرات ناشي از پارامتر لاغري بال فشاري تيرورق در منحني‌هاي كنترل تعريف مي‌شوند. نتايج حاصل از مطالعه عددي نشان مي‌دهد ماكزيمم اختلاف مقامت نهايي خمشي حاصل از روند پيشنهادي و منحني‌هاي كاليبره شده با مقادير متناظر حاصل از مدل‌هاي شبيه‌سازي‌شده براي تيرورق‌هاي با مود خرابي بدون كمانش جانبي-پيچشي، با مود خرابي كمانش جانبي-پيچشي غيرالاستيك و با مود خرابي كمانش جانبي-پيچشي الاستيك به ترتيب به 19%، 23% و 9% محدود مي‌شوند.

1403/08/09

Development of flexural provisions and design curves of steel plate girders at elevated temperatures

10/14/2025 12:00:00 AM

The present study was undertaken to characterize the structural behavior and ultimate flexural strength of steel plate I-girders under pure flexural moment at elevated temperatures. A novel design procedure along with flexural design curves was proposed to predict the flexural behavior of the I-girders and estimate corresponding ultimate flexural strengths. The main strategy of the procedure is to find an ambient-temperature equivalent of the I-girder by quantifying and formulating the effects of elevated temperatures. The proposed procedure comprises overall and partial phases. The former phase deal with the determination of equivalent laterally-unbraced length and the latter phase addresses the equivalent web and compression flange slenderness parameters. The calibration factors were defined to adapt the design curves to the effects of high compression flange slenderness parameters and residual stress at elevated temperatures. To generate comparative results, a numerical study was conducted in ABAQUS environment. To this end, 162 FE models with different cross-sectional elements were generated and analyzed in ABAQUS environments. Data fitting analysis was carried out to capture the variation of calibration factor with respect to compression flange slenderness parameters.

ظرفيت خمشي تيرورق , كمانش موضعي , كمانش جانبي پيچشي , دماهاي بالا , تحليل اجزاي محدود , طراحي خمشي در دماهاي بالا

flexural design , elevated temperatures , steel plate I-girder , slenderness parameters , design curves

Akbar Rasoulnia

Dr.Vahid Broujerdian