دانلود ترجمه مقاله تحقیقات تجربی و تجزیه و تحلیل المان محدود بر روی رفتار لرزه ای (ساینس دایرکت – الزویر 2018) (ترجمه ویژه – طلایی ⭐️⭐️⭐️)

تحقیقات تجربی و تجزیه و تحلیل المان محدود بر روی رفتار لرزه ای ستون های قاب بتونی کامپوزیت آسیب دیده با لرزه تقویت شده CFRP

Experimental research and finite element analysis on seismic behavior of CFRP-strengthened seismic-damaged composite steel-concrete frame columns

چکیده

1- مقدمه

2- نحوه‌ انجام آزمایش

2-1 نمونه‌های آزمایشی

2-2 ویژگی‌های مواد

2-3 دستگاه آزمایش و سیستم بارگذاری

4 -2تقویت نمونه‌ها

3- نتایج و تحلیل آزمایش

3-1 پدیده‌های آزمایشی و حالت شکست

3-2 منحنی هیسترتیک

3-3 منحنی اسکلت سازه

3-4 ظرفیت اتلاف انرژی

5 -3فرسایش سختی

6 -3ضریب شکل‌پذیری

7 -3تحلیل کرنش

4- تحلیل المان محدود

4-1 مدل‌سازی ماده

4-2 نوع المان

4-3 مقایسه‌ نتایج تحلیلی و تجربی

5- جمع‌بندی و نتیجه‌گیری

چکیده

برای بررسی عملکرد لرزه‌ای ستون‌های چارچوب کامپوزیتی بتن فولادی آسیب‌دیده‌ی لرزه‌ای که با پلیمر تقویت‌شده‌ی فیبر کربنی محکم شده‌اند، چهار ستون چارچوب کامپوزیتی بتن فولادی ایجاد گردیده است. آزمایش شامل بارگذاری پیش از آسیب، بازسازی با پلیمر تقویت‌شده‌ی فیبر کربنی و تخریب آزمایش‌ها تحت بارگذاری جانبی دوره‌ای بوده است. تقویت اثربخشی ستون‌های آسیب‌دیده‌ی لرزه‌ای با پلیمر تقویت‌شده‌ی فیبر کربنی و تأثیر تقویت بر روی درجه‌های مختلف آسیب لرزه‌ای مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین، براساس داده‌های آزمایش، پارامترهای گوناگونی از جمله حلقه‌های هیسترتیک، منحنی‌های اسکلت سازه، نرخ فشار محوری، تعداد لایه‌های چسبیده‌شده به پلیمر تقویت‌شده‌ی فیبر کربنی، شکل‌پذیری، توانایی اتلاف، مقاومت نهایی، فرسایش سختی و غیره به‌دست آمده است. نتایج نشان می‌دهد که حالت شکست همه‌ی ستون‌ها سبب شکست خمش شده است. بررسی مشخص کرده است که ستون‌های بازسازی‌شده می‌توانند به سطح عملکرد لرزه‌ای اصلی خودشان بعد از آسیب لرزه‌ای تا یک محدوده‌ی مشخص از سطح آسیب برسند یا حتی بیشتر به آن نیز دست یابند. ستون‌های چارچوب کامپوزیتی بتن فولادی تقویت‌شده با ورق‌های پلیمر تقویت‌شده با فیبر کربنی با استفاده از تحلیل المان محدود نرم‌افزار آباکوس نیز شبیه‌سازی شده‌اند. مقایسه‌ی نتایج تحلیل انجام‌شده با نتایج آزمایشگاهی نشان می‌دهد که آنها به‌طور اساسی در توافق با یکدیگر می‌باشند.

5- جمع‌بندی و نتیجه‌گیری

در این پژوهش، اثربخشی ستون‌های کامپوزیتی بتن فولادی آسیب‌دیده‌ی لرزه‌ای که با CFRP تقویت شده‌اند، جهت بهبود عملکرد لرزه‌ای ستون‌های کامپوزیتی بتن فولادی مورد بررسی قرار گرفتند. براساس نتایج تحقیق، نتایج کلی زیر می‌تواند حاصل شود: (1) تقویت کردن ستون‌ کامپوزیتی بتن فولادی آسیب‌دیده‌ی لرزه‌ای با ورق‌های CFRP می‌تواند سبب بهبود شکل‌پذیری آنها شود. سطح آسیب لرزه‌ای بر روی رفتار ستون‌های تقویت‌شده یک تأثیر قابل‌توجه دارد، تقویت کردن نمونه‌ی آزمایشی با سطح بزرگتر آسیب لرزه‌ای نسبت به سطح کوچکتر آسیب لرزه‌ای دارای اثرات شکل‌پذیری بهتری می‌باشد. ظرفیت باربری و جابجایی نمونه‌ی دارای آسیب لرزه‌ای شدید که با CFRP تقویت شده است، می‌تواند دوباره ترمیم شود و حتی می‌تواند از حالت نمونه‌ی اصلی نیز بهتر باشد. (2) فرسایش سختی نمونه‌های تقویت‌شده با CFRP نسبت به نمونه‌ی اصلی کاهش پیدا می‌کند که این حالت نشان می‌دهد که CFRP می‌تواند نمونه‌های آسیب‌دیده را ترمیم کند و باعث بهبود ظرفیت لرزه‌ای آنها شود. هم ظرفیت باربری و هم ظرفیت تغییر‌شکل نمونه‌ی دارای آسیب لرزه‌ای شدید که با CFRP تقویت شده است، کمی بهتر از نمونه‌ی اصلی می‌باشد. ظرفیت باربری نهایی ساختار ستون چارچوب بتنی تقویت‌شده‌ی فولادی پس از زمین‌لرزه بهبود پیدا کرده است، جون عملکرد کاری پس از تقویت شدن با ورق فیبر کربن بهتر شده است.

Abstract

Four composite steel–concrete frame columns were constructed to investigate the seismic performance of seismic-damaged composite steel–concrete frame columns strengthened with carbon fiber reinforced polymer. The test consisted of pre-damage loading, rehabilitation with carbon fiber reinforced polymer and destruction tests under lateral cyclic loading. The effectiveness of strengthening seismic-damaged columns with carbon fiber reinforced polymer and the strengthening effect on different degrees of seismic damage were studied. Also, based on the test data, various parameters were obtained, including the hysteretic loops, skeleton curves, axial compression ratio, number of pasted layers of carbon fiber reinforced polymer, ductility, dissipative ability, ultimate strength, stiffness degradation, etc. The results revealed that the failure mode of all the columns was bending failure. The study indicates that the rehabilitated columns can reach or even exceed the level of their original seismic performance before seismic damage up to a certain extent of damage level. Composite steel–concrete frame columns strengthened with carbon fiber reinforced polymer sheets were simulated using the finite element analysis software ABAQUS. The comparison of the results of the conducted analytical study with the experimental results revealed that they are basically consistent with each other.

5- Summary and conclusions

The effectiveness of seismic-damaged composite steel-concrete columns strengthened with CFRP to improve the seismic performance of composite steel-concrete columns was examined in this study. Based on the research results, the following conclusions can be drawn: (1) Strengthening the seismic-damaged composite steel-concrete column with CFRP sheets can improve its ductility. The level of seismic damage has a considerable influence on the behavior of the strengthened columns, the strengthening effects of the specimen with larger level of seismic damage on the ductility is better than those with lower level of seismic damage. The bearing capacity and displacement of the severe seismic damaged specimen strengthened with CFRP can be recovered and even be better than the original specimen. (2) Stiffness degradation of the specimens strengthened with CFRP decreases less than the original specimen, indicating that CFRP can effectively repair the damaged specimens and improve the seismic capacity. Both the bearing capacity and deformation capacity of the severe seismic damaged specimen strengthened with CFRP are slightly better than those of the original specimen. The ultimate bearing capacity of post-earthquake steel reinforced concrete frame column structure was improved because it had a good working performance after strengthening with the carbon fiber sheet.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تحقیقات تجربی و تجزیه و تحلیل المان محدود بر روی رفتار لرزه ای ستون های قاب بتونی کامپوزیت آسیب دیده با لرزه تقویت شده CFRP

Experimental research and finite element analysis on seismic behavior of CFRP-strengthened seismic-damaged composite steel-concrete frame columns