مشخصات مقاله:
عنوان فارسی مقاله:
رفتار خمشی لوله های فولادی (پروفیل) مربعی با استحکام بالا و پرشده با بتون بسیار مقاوم
عنوان انگلیسی مقاله:
Flexural behavior of high strength concrete filled high strength square steel tube
کلمات کلیدی مقاله:
لوله فولادی پروفیل مربعی با استحکام بالا، بتون با مقاومت بالا، مطالعه تجربی، خمش خالص، تحلیل المان محدود (FEA)
مناسب برای رشته های دانشگاهی زیر:
مهندسی عمران
مناسب برای گرایش های دانشگاهی زیر:
سازه، مدیریت ساخت
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- پیشگفتار
2- بررسی تجربی
1-2. طراحی آزمون
2 . 2 . نتایج و بحث
3. تحلیل المان محدود
1 . 3 . مدل ساختاری مواد
3 . 3 . مقایسه نتایج آزمون و FEA
4 . 3 . تحلیل توزیع تنش
5 . 3 . مقدار تحمل ظرفیت باربری هر یک از اجزاء
4 . تحلیل پارامترها
5. مقایسه بین کدهای مختلف
6 . نتایج
قسمتی از مقاله انگلیسی و ترجمه آن:
Abstract
To study the mechanical behavior of high-strength concrete filled high-strength square steel tube (HCFHST) under pure bending load, six specimens with different steel ratio were tested. The corresponding nonlinear finite-element models were established to analyze the mechanical properties. The load-displacement curves obtained from the numerical analyses are consistent with the experimental results. In addition, the influences of different materials are analyzed in this paper. The moment-curvature relationship can be divided into three stages: elastic stage, yield stage and hardening stage. And the ultimate bearing capacity increased with the steel ratio, steel yield strength and concrete compressive strength. Moreover, the ultimate bearing capacity of the experiment and finite-element analysis (FEA) model is compared with the requirements of codes: AISC-LRFD (1999), AIJ (1997), EC4 (1994) and GB50936-2014 (2014). The test and FEA result were the most compatible to the calculated result of EC4 (1994). And find the results in this paper is the most compatible to the code EC4 (1994).
1. Introduction
Compared with traditional reinforced concrete structure, concrete filled steel tube (CFST) has a higher bearing capacity, ductility and fire resistant capacity. Besides, it’s also an economic structure type and can be constructed easily. Because of these characteristics, it has been widely used in practical engineering such as high-rise buildings and longspan bridges. The modern building has a higher demand for the construction height and span length. Therefore, the structure design becomes more ponderous. High-strength concrete filled high-strength square steel tube (HCFHST), which takes the advantage of both highstrength concrete and high-strength square steel tube can raise the ultimate bearing capacity and decrease the weight of the structure.
چکیده
برای بررسی رفتار مکانیکی لوله های فولادی (پروفیل) مربعی با استحکام بالا و پرشده با بتون بسیار مقاوم (HCFHST) تحت بار خمشی خالص، شش نمونه با نسبت های فولاد متفاوت مورد تست قرار گرفتند. مدل-های المان-محدود غیرخطی متناظر جهت تحلیل خواص مکانیکی ایجاد شدند. منحنی های بار-جابجایی که از تحلیل های عددی بدست آمده بودند با نتایج تجربی مطابقت دارند. علاوه بر این، تاثیرات مواد مختلف در این مقاله مورد تحلیل قرار می گیرند. رابطه گشتاور-انحنا (خمیدگی) می تواند در سه مرحله تقسیم بندی شود: مرحله الاستیک، مرحله تسلیم (yield)، و مرحله سخت شدگی. و ظرفیت باربری نهایی با نسبت فولاد، مقاومت تسلیم فولاد و مقاومت فشاری بتون افزایش یافت (یعنی رابطه مستقیم دارد). بعلاوه، ظرفیت باربری نهایی این آزمایش و مدل تحلیلی المان-محدود (FEA) با الزامات و مقتضیات کدهای ذیل مقایسه می شود: AISCLRFD (1999), AIJ (1997), EC4 (1994) و GB50936-2014 (2014). نتایج مدل FEA و این آزمون با نتایج محاسبه شده EC4 (1994) بیشترین مطابقت را داشتند. و نتایج حاصل از این مقاله بیشترین مطابقت را با کد EC4 (1994) دارد.
1- پیشگفتار
در مقایسه با سازه بتنی مسلح متداول، لوله فولادی (پروفیل) مربعی شکل (CFST) دارای ظرفیت باربری (bearing capacity)، شکل پذیری (ductility) و ظرفیت مقاومت در برابر آتش بالاتری می باشد. علاوه براین، این نوع سازه اقتصادی تر می باشد و می تواند بصورت ساده تری ساخته شود. بدلیل داشتن این خواص، بصورت گسترده در مهندسی عملی همچون ساختمان های بلند مرتبه و پل هایی با دهانه بزرگ مورد استفاده قرار گرفته است. ساختمان های پیشرفته نیاز به ارتفاع ساخت و ساز بالاتر و طول دهانه بیشتر دارند. از اینرو، طراحی سازه سنگین تر خواهد بود. لوله های فولادی (پروفیل) مربعی با استحکام بالا و پرشده با بتون بسیار مقاوم (HCFHST)، که هم مزیت بتون با استحکام بالا و هم مزیت لوله فولادی (پروفیل) مربعی با استحکام بالا را دارد می تواند ظرفیت باربری نهایی را افزایش داده و وزن سازه را کاهش دهد.