مشخصات مقاله:
عنوان فارسی مقاله:
تاثیر خزش بتن بر رفتار پایداری دینامیکی ستون لوله ای فولادی باریک پرشده از بتن
عنوان انگلیسی مقاله:
Effect of concrete creep on dynamic stability behavior of slender concretefilled steel tubular column
کلمات کلیدی مقاله:
ستون لوله ای فولادی باریک پر شده با بتن، پایداری دینامیکی، تحلیل زمان، روش مدول مؤثر بر اساس سن، روش بولوتین
مناسب برای رشته های دانشگاهی زیر:
مهندسی عمران
مناسب برای گرایش های دانشگاهی زیر:
مدیریت ساخت، سازه، زلزله
وضعیت مقاله انگلیسی و ترجمه:
مقاله انگلیسی را میتوانید به صورت رایگان با فرمت PDF از باکس زیر دانلود نمایید. ترجمه این مقاله با فرمت WORD – DOC آماده خریداری و دانلود آنی میباشد.
فهرست مطالب:
چکیده
1. مقدمه
2. خزش هسته بتنی تحت بار استاتیکی پایدار
3. تحلیل پایداری دینامیکی برای خزش هسته بتن
3.1 معادله حاکم بر پایداری دینامیکی
3.2 مرزهای وابسته به زمان نواحی ناپایداری دینامیکی
4. بررسی های عددی
4.1. بررسی عددی ناحیه ناپایداری
4.2. ویژگی های وابسته به زمان ناپایداری دینامیکی
5. نتیجه‌گیری
قسمتی از مقاله انگلیسی و ترجمه آن:
Abstract
An analytical procedure for dynamic stability of CFST column accounting for the creep of concrete core is proposed. The long-term effect of creep of concrete core is formulated based on the creep model by the ACI 209 committee and the age-adjusted effective modulus method (AEMM). The equations of boundary frequencies accounting for the effects of concrete creep are derived by the Bolotin’s theory and solved as a quadratic eigenvalue problem. The effectiveness of the proposed method and the characteristics of time-varying distribution of instability regions are numerically surveyed. It is shown that the CFST column becomes dynamically unstable even when the sum of the sustained static load and the amplitude of the dynamic excitation is much lower than the static instability load. It is also found that due to the time effects of concrete creep under the sustained static load, the same excitation, that cannot induce dynamic instability in the early stage of sustained loading, can induce the dynamic instability in a few days later. The critical amplitude and frequency of the dynamic excitation can decrease by 6% and 3% in 5 days, and 11% and 6% in 100 days.
1. Introduction
Steel hollow sections are very efficient in resisting compression forces, and filling these sections with concrete greatly enhances the load-carrying capacity [1,2]. The concrete-filled steel tubular (CFST) structure possesses many mechanic benefits, such as high strength and fire resistances, favorable ductility and large energy absorption capacities, so the CFST members are widely used in modern structures [3]. Moreover, with the advancement in the strength resistance and construction techniques of CFST column, slender CFST columns are frequently adopted to support the roofs of industrial plants, the decks of railways and the floors of multistory buildings [4].
چکیده
یک روش تحلیلی برای پایداری دینامیکی ستون CFST ارائه شده‌است که خزش هسته بتنی را محاسبه می‌کند. اثر بلند مدت خزش هسته بتنی بر اساس مدل خزش توسط کمیته ACI 209 و روش مدول مؤثر تنظیم شده با سن(به انگلیسی age-adjusted) (AEMM) فرموله شده است. معادلات فرکانس های مرزی مربوط به اثرات خزش بتنی، توسط تئوری Bolotin بدست آمده و به عنوان یک مسئله مقدار ویژه درجه دوم حل می شوند. کارایی روش پیشنهادی و ویژگی‌های توزیع زمانی متغیر نواحی ناپایداری به صورت عددی بررسی شده‌است. نشان‌داده شده‌است که ستون CFST به صورت دینامیکی ناپایدار می‌شود حتی زمانی که مجموع بار استاتیکی پایدار و دامنه تحریک دینامیکی بسیار کم‌تر از بار ناپایداری استاتیکی باشد. همچنین مشخص شد که به دلیل اثرات زمانی خزش بتن تحت بار استاتیکی پایدار، همان تحریک که نمی‌تواند ناپایداری دینامیکی را در مرحله اولیه بارگذاری پایدار القا کند، می‌تواند ناپایداری دینامیکی را در چند روز بعد القا کند. دامنه و فرکانس بحرانی تحریک دینامیکی می تواند در 5 روز 6٪ و 3٪ و در 100 روز 11٪ و 6٪ کاهش یابد.
1. مقدمه
مقاطع توخالی فولادی در مقاومت در برابر نیروهای فشاری بسیار کارآمد هستند و پر کردن این مقاطع با بتن تا حد زیادی ظرفیت باربری را افزایش می‌دهد [1،2]. ساختار لوله‌ای فولادی پرشده با بتن (CFST) دارای مزایای مکانیکی بسیاری است، مانند مقاومت بالا و مقاومت در برابر آتش، شکل‌پذیری مطلوب و ظرفیت جذب انرژی زیاد، بنابراین اعضای CFST به طور گسترده در سازه‌های مدرن استفاده می‌شوند [3]. علاوه بر این، با پیشرفت در مقاومت و تکنیک‌های ساخت‌وساز ستون CFST، ستون‌های باریک CFST اغلب برای تکیه گاه سقف کارخانه‌های صنعتی، عرشه راه‌آهن و کف ساختمان‌های چند طبقه استفاده می‌شوند [4].