بهترین روش و اصول طراحی

۶۹/۴ ۸/۰ ۵۲۰ ۵۷۰۰ ۴۰۰ ۲۱۰۰۰۰ فولاد میلگرد

۱۱۲۰ ۸/۲ ۱/۰ ۵۰/۰
از آنجایی که در مقطع رشتهای رفتار پیچشی در نظر گرفته نمیشود، بایستی پس از تعریف رشتهها در مقطع رفتار پیچشی مقطع با استفاده از دستور Uniaxial Material و سپس با دستور Section Aggregator تمامی خصوصیات مقطع رشتهای، رفتار پیچشی و رفتار برشی در مقطعی جدید تصحیح گردید. در این تحقیق با در نظر گرفتن رفتاری خطی در پیچش پارامترهای صلبیت پیچشی ((GJ برای مقاطع مختلف پایهها محاسبه و به مقاطع رشتهای اضافه گردید.
نکتهای دیگر که در مدلسازی پایهها باید مد نظر قرار گیرد اثر ترک خوردگی بر روی ممان اینرسی ستونهاست. بر اساس توصیه آیین نامه «افاچدبلیو-ای» [ ]، بایستی اثرات ترکخوردگی در آن بخشی از ستون که به صورت خطی مدل شده است در کاهش ممان اینرسی مقطع دیده شود.
با استفاده از آییننامه، مشخصات مقطع و نیروی محوری موجود در ستون میتوان نسبت ممان اینرسی موثر به ممان اینرسی کل را استخراج کرد. برای این منظور پل تحت بار ثقلی تحلیل شد و نیروی محوری هر یک از ستونها محاسبه گردید و بر اساس مشخصات مقطع و نتایج تحلیل، سختی خمشی آن قسمت از ستونها که با المانهای خطی مدل شده بودند تصحیح گردید (جدول ۴-۳). در نهایت با استفاده از دستور المان تیر دو سر مفصل مشخصات موجود را به قسمتهای خطی و غیر خطی داده شده است.
جدول ‏۴ ۳ مشخصات مقطع و ممان اینرسی موثر
قطر ستون (m) ممان اینرسی مقطع سطح کل واکنش تکیهگاه (KN) ممان اینرسی موثر
۱/۱ ۱۱/۰ ۱۶/۱ ۲۹۰۰ )ممان اینرسی مقطع(×۳۸/۰
تکیه گاه پایهها
تعریف شرایط مرزی برای یک سیستم سازه ای یکی از مهم ترین فاکتورها در سرهم بندی ماتریس سختی کلی است و بر روی مشخصات استاتیکی و دینامیکی مدل سازه ای به شدت اثرگذار است. برای اینکه بتوانیم برآورد صحیحی از ظرفیت شکل پذیری و تقاضای لرزه ای اعضای اصلی داشته باشیم بایستی شرایط تکیه گاهی در کوله و پای ستونها، توسط مدل های ساده نزدیک به واقعیت تعریف شود. همچنین، از آنجایی که مشخصات دینامیکی مانند زمان تناوب و اشکال مودها با استفاده از ماتریس سختی و جرم کل سازه محاسبه می شود، هر تغییر در شرایط مرزی منجر به تغییر در رفتار دینامیکی سازه می گردد.
رفتار خاک زیر ستون به همراه پایهها به صورت یک فنر معادل به همراه یک میراگر ویسکوز مدل شده است. از المان بیبعد به منظور در نظر گرفتن فنر معادل و میراگر استفاده شده است.
به منظور تعریف ماده ویسکوز به سه پارامتر ضریب میرایی، جرم و سختی فنر ویسکوز نیاز است. با توجه نکات ذکر شده در بخش اندرکنش خاک ضریب میرایی برابر با ۰۷/۰ در نظر گرفته شد، جرم معادل با نیروی وارد بر خاک (تحلیل استاتیکی) تقسیم بر g و سختی فنر ویسکوز نیز از رابطه ۴-۱ به دست آمده است، ضریب میرایی و سختی میراگر میباشد [ ].
(۴-۱)
بنابراین در پای هر ستون دو المان میراگر و فنر معادل پایه به صورت موازی به ستون و تکیهگاه متصل شده است.
عرشه
مدلسازی سه بعدی عرشه تیر-دال
در روند طراحی ظرفیتی، ستونها به گونهای طراحی میشوند که بتوانند رفتاری شکلپذیر داشته باشند و از آنجایی که روسازه بر اساس اصول طراحی ظرفیتی طرح میگردد، انتظار میرود رفتار عناصر تشکیل دهنده عرشه در محدوده خطی باقی بماند.
به منظور مدل سازی دال بتنی از المان پوسته استفاده شده است. پوسته المانی ۴ گوش، به منظور مدل کردن دال بر روی عرشه پل می باشد. این المان از فرمولاسیون ایزو پارامتریک دو خطی با تداخل برش استفاده میکند که نوعی مدلسازی رفتار صفحهای نازک خمشی می باشد. استفاده در ابعاد بزرگ یکی از مزایای این المان میباشد که در نتیجه با بزرگ تر شدن مشها سرعت آنالیز افزایش یافته و زمان آن کاهش مییابد.
بر طبق مطالعات انجام شده [ ] بهترین روش برای در نظر گرفتن اندرکنش دال و تیرهای عرشه استفاده از اتصال های صلب می باشد. مطابق شکل ‏۴۸ نقطه میانی مقطع به عنوان نقطه اصلی با استفاده از اتصال صلب به دال اتصال داده شده است.

شکل ‏۴ ۸ – اندرکنش دال و عرشه [۴۶ ]
جدول ‏۴ ۴ پارامتر رفتار غیر خطی عرشه
پارامتر رفتار غیر خطی مصالح
b
01/0 240 210000 فولاد تیر