تأثیر انتخاب خصوصیات مفصل پلاستیک در رفتار غیرخطی قابهای بتن مسلح

نویسندگان
چکیده
چکیده- مهندسین سازه معمولاً به دلیل سادگی از تحلیل استاتیکی غیرخطی یا تحلیل بارافزون 1
استفاده می کنند. مدلسازی برای چنین تحلیلی نیازمند تعیین خصوصیات غیرخطی هر جزء ساز ه ای
است که از طریق مقاومت و ظرفیت تغییر شکل آن عضو ارزیابی شده و به فرضیات مدل سازی وابسته
یا ˝ خصوصیات مفصل پلاستیک تعریف شده توسط کاربر 2 ˝ است. تحلیل بارافزون به دو صورت
˝خصوصیات مفصل پلاستیک پیش فرض 3" انجام می شود که در برخی از برنامه هایی که براساس
است، موجود اند. چنین دستورالعمل هایی خصوصیات مفصل را برای محدوده ی FEMA دستورالعمل
وسیعی ارائه می دهند، اما نرم افزارهای کامپیوتری مقادیر متوسطی را در نظر می گیرند . این مقاله به
بررسی تفاوت های ممکن در نتایج تحلیل بارافزون ناشی از خصوصیات پیش فرض و تعریف شده
توسط کاربر مؤلفه های غیرخطی می پردازد. ساختمانهای 4 و 8 طبقه که نماینده ی ساختمان های کوتاه
و میان مرتبه اند برای این مطالعه در نظر گرفته شدند . طول مفصل پلاستیک و فاصله ی آرماتورهای
عرضی، به عنوان پارامترهای مؤثر درخصوصیات مفاصل تعریف شده توسط کاربر فرض شد ند. بر
اساس مشاهدات بهدست آمده ، طول مفصل پلاستیک و فاصلهی آرماتورهای عرضی تأثیری بر ظرفیت
برش پایه ندارد در حالی که این پارامترها تأثیر قابل ملاحظه ای بر ظرفیت تغ یی رشکل قاب ها دارند .
مقایسهی نتایج نشان می دهد که با افزایش مقدار آرماتورهای عرضی ، ظرفیت تغییرمکانی افزایش
می یابد. نتایج به وضوح نشان می دهد که برای انعکاس رفتار غیرخطی سازگار با خصوصیات اعضا،
مدل مفصل تعریف شده توسط کاربر بهتر از مدل مفصل پیش فرض است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله English

Effects of Plastic Hinge Properties in Nonlinear Analysis of Reinforced Concrete Buildings

نویسندگان English

A.R Mortezaei1
S.M Zahrai
چکیده English

Abstract
Due to its simplicity, the structural engineering profession uses the nonlinear static analysis or
pushover analysis. Modeling of such analysis requires the determination of the nonlinear properties of
each component in the structure, quantified by strength and deformation capacities depending on the
modeling assumptions. Pushover analysis is carried out for either user-defined nonlinear hinge
properties or default-hinge properties, available in some programs based on the FEMA guidelines.
While such documents provide the hinge properties for several ranges of detailing, the programs may
implement averaged values. The user needs to be careful; becduse the misuse of default-hinge
properties may lead to unreasonable displacement capacities for existing structures. This paper studies
the possible differences in the results of push-over analysis due to default and user-defined nonlinear
component properties. Four- and eight-story buildings were considered to represent low- and mediumrise
buildings for this study.
Plastic hinge length and transverse reinforcement spacing were assumed as effective parameters in the
user-defined hinge properties. The observations showed that plastic hinge length and transverse
reinforcement spacing have no influence on the base shear capacity, while these parameters have
considerable effects on the displacement capacity of the frames. The comparisons pointed out that an
increase in the amount of transverse reinforcement improves the Frames displacement capacity. Also
Our findings clearly showed that the user-defined hinge model is better than the default-hinge model
in reflecting the nonlinear behavior compatible with the element properties. However, although the
default-hinge model is preferred due to its simplicity, the user should be aware of the circumstances
provided in the program and thus should avoid the misuse of default-hinge properties.

کلیدواژه‌ها English

nonlinear static analysis
Nonlinear hinge properties
Plastic hinge length
pushover analysis
Transverse steel reinforcement