Skip to main content
SUPERVISOR
Farhad Behnamfar,Morteza Madhkhan
فرهاد بهنام فر (استاد راهنما) مرتضی مدح خوان (استاد مشاور)
 
STUDENT
Morteza Omidi
مرتضی امیدی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Study of Non-Linear Static Behavior and Equivalent Non-Linear Model of Reinforced Concrete Beam-Column Joints
In reinforced concrete structures, the beam-column joints are the key elements in determining structural behavior against various loads. A quick look at damage caused by past earthquakes indicates that in most cases the destruction of reinforced concrete structures is due to shortcoming in the joint zone while the other structural components have suffered little or no damage. This research is timely because a large number of reinforced beam-column joints with insufficient strength or deformation capacity are in use today in seismic regions, placing many structures and people at risk in the event of a major earthquake. Considering this fact, the need for more accurate assessment of the structural capacity of concrete components in seismic retrofit projects is felt. But to date, behavior evaluation criteria for some of structural components such as reinforced concrete beam-column joints is still based on engineering judgments and no coherent and comprehensive analytical and experimental data exist. The need to do research in this field seems to be proper and is seriously required. In this thesis, the main purpose is the review and evaluation of nonlinear behavior of interior reinforced concrete beam-column joints in order to more accurately assessing its structural capacity and also providing an analytical model to simulate joint response and its impact on overall structural behavior. For this purpose three basic experimental specimens A-M-Z-4, B01 and D07 tested by different researchers have been selected and then by changing shear demand of the joints ten new analytical specimens were defined. The modeling of joints using ANSYS software is described and to evaluate the accuracy of nonlinear analysis results, they are compared with experimental results, showing good agreement. The impact of behavior and stiffness of joint panel on overall response of basic joints are also studied. To evaluate the performance of these joints, the impact of various parameters such as column axial load ratio, joint shear demand ratio and transverse reinforcement details are investigated and in each case the relevant are presented. The moment-rotation curves obtained from finite element analysis of joints studied in specific groups are In the last part of this thesis, a practical analytical model that is applicable in common commercial softwares to simulate the elastic and inelastic behavior of reinforced concrete beam-column joints is presented.
اتصالات تیر - ستون در قاب های بتن مسلح از جمله عناصر کلیدی در تعیین رفتار سازه در مقابل انواع بارها می باشد. نگاهی گذرا به خسارت های ناشی از زلزله های گذشته، نشان می دهد که در اکثر موارد تخریب در ساختمان های بتن مسلح، به دلیل ضعف در ناحیه اتصالات آنها صورت گرفته است، در صورتی که سایر اعضای سازه ای یا اصلاً خسارت ندیده اند ویا دچار خسارت های ناچیزی شده اند. از آنجاییکه امروزه بسیاری از سازه های موجود در نواحی لرزه خیز بر اساس ضوابط طراحی لرزه ای آیین نامه های مدرن طراحی و ساخته نشده اند، در نتیجه اعضای سازه ای بویژه اتصالات تیر - ستون از ظرفیت شکل پذیری و مقاومت کافی برخوردار نبوده، که این امر منجر به، به خطر انداختن اینگونه سازه ها و ساکنان آن در هنگام وقوع زلزله های قوی می شود. حال با توجه به این امر نیاز به ارزیابی دقیق تر ظرفیت سازه ای اعضای بتنی در عملیات بهسازی لرزه ای احساس می شود. اما ازآنجاییکه تا به امروز ضوابط ارزیابی رفتار بعضی از اعضای سازه ای همچون اتصالات تیر- ستون بتن مسلح همچنان برپایه قضاوت مهندسی و فاقد اطلاعات تحلیلی و آزمایشگاهی منسجم وجامع بوده، نیاز به انجام تحقیقاتی در این زمینه بجا و مورد نیاز جدی بنظر می رسد. در پایان نامه حاضر هدف اصلی بررسی وارزیابی رفتار غیر خطی اتصالات تیر - ستون بتن مسلح میانی بمنظور ارزیابی دقیق تر ظرفیت سازه ای آن و همچنین ارائه یک مدل تحلیلی برای شبیه سازی پاسخ این اتصالات و تأثیر آن بر پاسخ کلی سازه می باشد. بدین منظور سه نمونه اتصال مبنای آزمایشگاهی A-M-Z-4، B01و D07که توسط محققین مختلف مورد آزمایش قرار گرفته اند انتخاب، و سپس با تغییر در نیاز برشی این اتصالات ده نمونه تحلیلی جدید تعریف گردیدند. در ابتدا نحوه مدل سازی اتصالات توسط نرم افزار ANSYS تشریح شده است و جهت بررسی و ارزیابی صحت نتایج تحلیل غیر خطی سه اتصال مبنای آزمایشگاهی مذکور انتخاب و نتایج تحلیل غیر خطی با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شد. مقایسه نتایج تحلیلی حاصل از نرم افزار و نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد که تطابق مناسبی بین نتایج تجربی و تحلیلی وجود دارد. در مرحله بعد، تأثیر رفتار و سختی چشمه اتصال بر پاسخ کلی اتصالات مبنا بررسی شد. سپس برای ارزیابی عملکرد این اتصالات تأثیر پارامترهای مختلفی همچون نسبت بار محوری ستون، نسبت تلاش برشی به مقاومت برشی اتصال و شرایط آرماتورگذاری عرضی بر رفتار این اتصالات بررسی شده و در هر قسمت منحنی های رفتاری مربوطه ارائه شده است. در ادامه منحنی های رفتاری حاصل از تحلیل اجزاء محدود اتصالات مورد مطالعه، در گروه های مشخص دسته بندی شده و مقادیر حداکثر کرنشی برشی اتصال با مقادیر پیشنهادی دستورالعمل های ارزیابی لرزه ای همچون FEMA356 و ASCE/SEI41-06 مقایسه شده است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی