بررسی عملکرد لرزه ای اتصال خمشی تیر به ستون فولادی با بال های باریک شونده تیر (TBF)

یکی از رایج ترین قسمت های سازه های قاب خمشی فولادی که تحت بار لرزه ای دچار صدمه می گردد، اتصالات تیر به ستون است و شکست اتصال می تواند عامل فروپاشی سازه باشد. یکی از روش های بهبود عملکرد لرزه ای اتصالات خمشی فولادی، استفاده از اتصال خمشی با بال های باریک شونده تیر (TBF) می باشد. در این اتصال، با کاهش بخشی از عرض بال تیر در طول شیب لنگر لرزه ای، رفتار شکل پذیر اتصال خمشی افزایش یافته و ناحیه بحرانی تنش از محل اتصال تیر به ستون، به محل کاهش عرض بال تیر منتقل شده است. در این مقاله، نتایج مطالعات آزمایشگاهی انجام شده توسط چن و همکاران ، مبنای اعتبارسنجی مدل اجزای محدود قرارگرفته و مهم ترین پارامترهای تاثیرگذار بر عملکرد لرزه ای این نوع اتصال، شامل نسبت تقویت، طول ناحیه کاهش عرض بال تیر و سطح مقطع تیر اصلی با استفاده از روش اجزای محدود، بررسی شده است. نتایج تحلیل مدل های اجزای محدود غیرخطی در نرم افزار آباکوس نشان داد که اتصال TBF موجب گسترش تنش و کرنش معادل حداکثر در طول ناحیه کاهش عرض بال تیر شده است و از مقدار تنش در ناحیه اتصال تیر به ستون کاسته شده و ناحیه بحرانی اتصال از این محل به محل کاهش عرض بال تیر انتقال یافته است. همچنین با افزایش نسبت تقویت و یا با افزایش طول ناحیه کاهش عرض بال تیر در اتصال TBF، ظرفیت باربری اتصال افزایش یافته و از مقدار حداکثر کرنش به وجود آمده در اتصال تیر به ستون کاسته شده است.