بررسی مدل‌های رفتاری مختلف مصالح در مدل‌سازی عددی اتصال پیچی تیر به ستون با صفحه انتهایی گسترش‌یافته

پذیرفته شده برای ارائه شفاهی
کد مقاله : 4060-IRAST (R1)
نویسندگان
1تهران- خیابان حافظ- روبروی سمیه- دانشگاه صنعتی امیرکبیر-دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست
2دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران)
چکیده
در تحلیل اجزای محدود اتصالات تیر به ستون فولادی، اختصاص مدل رفتاری مناسب برای مصالح فولادی تحت بارهای چرخه ای از اهمیت فراوانی برخوردار است. چراکه رفتار مصالح شکل‌پذیر مانند فولاد تحت بارهای چرخه ای و تک‌محوری متفاوت است. برای مدل‌سازی رفتار فولاد در بارهای چرخه ای و نیز در نظر گرفتن پدیده‌های مانند اثر باوشینگر و سخت‌شوندگی مدل‌های رفتاری مختلفی ارائه شده است. در این مقاله یک مدل آزمایشگاهی از اتصال پیچی تیر به ستون فولادی از نوع هشت پیچی سخت شده با ورق انتهایی گسترش‌یافته که جزو اتصالات پیش پذیرفته فولادی محسوب می شود، با چند مدل رفتاری مختلف و تحت بارگذاری چرخه‌ای قرار گرفته و نتایج مدل عددی و آزمایشگاهی با هم مقایسه می شوند. مدل‌های رفتاری بررسی شده شامل مدل الاستیک-پلاستیک کامل، دوخطی با سخت‌شوندگی ایزوتروپیک و مدل نیم سیکل از نوع پارامتری با سخت‌شوندگی ترکیبی کینماتیک-ایزوتروپیک می باشد. نتایج حاصل از مدل‌سازی عددی نشان می دهد در چرخه های با دامنه کرنش بالا، استفاده از مدل رفتاری با سخت‌شوندگی ترکیبی کینماتیک-ایزوتروپیک غیر خطی از نوع پارامتری بهترین تطابق را با نتایج آزمایشگاهی دارد
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Investigating Different Material Constitutive Models in Finite Element Modeling of Bolted Extended End Plate Beam to Column Connection
Authors
Sasan Tehran, Saeed Erfani
Abstract
Assigning an adequate material constitutive model plays a key role in finite element analysis of steel beam to column connections under cyclic loading, since ductile materials such as steel exhibit different behaviors in cyclic and monotonic loads. Different material models have been proposed in order to simulate the steel behavior under cyclic loading and also to model the hardening phenomenon and bauschinger effect. In this study, an experimental specimen of eight bolted stiffened extended end-plate connection, which is a type of prequalified connections, has been analyzed numerically by the ABAQUS Finite Element Analysis (FEA) program and the response of FEA was used in order to make a comparison between the results of experimental and numerical analysis. The investigated models included; Elastic-Perfect Plastic model, bi-linear with isotropic hardening model, combined isotropic-kinematic hardening with parametric half cycle response models. The FEA results indicate that the combined hardening constitutive model exhibits the most accurate results compared to other introduced models and also this model simulates the nonlinear response of the connection in the cycles with high strain amplitudes better than the other models previously introduced.
Keywords
Material Constitutive Models, Finite Element Modeling, Beam to Column Connection, Cyclic Loading, Combined Hardening