view in publisher's site

Seismic Performance of Connections for Cellular Beams in Steel Moment Frames

Prior to the 1994 Northridge earthquake in California, steel moment frame buildings were thought to perform well under seismic loading conditions. Though none fully collapsed, over 200 buildings with steel moment frames as their primary lateral force resisting system experienced brittle fractures within column to beam connection elements. These fractures were typically initiated at the column-beam flange welds and many propagated into column faces creating an extremely hazardous, weakened condition. Much research has been conducted in order to better understand the behavior of steel moment frames, as well as to develop new connection types that demonstrate adequate structural performance under seismic loading conditions. Prior research suggests that cellular beams may perform well under such conditions due to inelastic deformation developed in the beam web away from the column face; however, no explicit testing has been conducted. The primary goal of this study is to gain an understanding of the behavior of steel moment frame connections using cellular beams. Presented herein is a preliminary finite element analysis demonstrating the adequate performance of a cellular beam connection subjected to cyclic load, as well as a proposed testing program which will be used to verify the analytical results. Both analytical modeling methods and full scale testing of beam to column connection assemblages are to be employed to demonstrate that such beams exhibit sufficient strength, ductility, and stable failure mechanisms under seismic loading. Ultimately, an AISC prequalified connection is desired to enable widespread use of cellular beams in steel moment frame construction in areas of high seismicity.

عملکرد لرزه‌ای اتصالات برای جریان‌های سلولی در فریم‌های گشتاور فولادی

قبل از زلزله ۱۹۹۴ نورتریج در کالیفرنیا، تصور می‌شد که ساختمان‌های قاب خمشی فولادی تحت شرایط بارگذاری لرزه‌ای به خوبی عمل می‌کنند. هر چند که هیچ کدام به طور کامل فرو نریخت، بیش از ۲۰۰ ساختمان با قاب‌های خمشی فولادی به عنوان نیروی جانبی اصلی سیستم مقاوم در برابر نیروهای جانبی اولیه، شکست‌های ترد را در داخل ستون تا آلمان‌های اتصال تیر تجربه کردند. این شکستگی‌ها به طور معمول در جوش بال ستون - تیر آغاز شده و بسیاری از آن‌ها در سطوح ستون منتشر شده و شرایط بسیار خطرناک و تضعیف‌شده ایجاد می‌کنند. تحقیقات زیادی به منظور درک بهتر رفتار قاب‌های خمشی فولادی و همچنین توسعه انواع اتصالات جدید که عملکرد سازه‌ای کافی را تحت شرایط بارگذاری لرزه‌ای نشان می‌دهند، انجام شده‌است. تحقیقات قبلی نشان می‌دهد که تیره‌ای سلولی ممکن است تحت چنین شرایطی به دلیل تغییر شکل غیرالاستیک ایجاد شده در جان تیر به دور از وجه ستون به خوبی عمل کنند؛ با این حال، هیچ آزمایش صریحی انجام‌نشده است. هدف اصلی این مطالعه به دست آوردن درک رفتار اتصالات قاب خمشی فولادی با استفاده از تیره‌ای سلولی است. در اینجا یک تحلیل آلمان محدود مقدماتی ارائه شده‌است که عملکرد مناسب یک اتصال تیر سلولی تحت بار سیکلی و همچنین یک برنامه تست پیشنهادی را نشان می‌دهد که برای تایید نتایج تحلیلی مورد استفاده قرار خواهد گرفت. هر دو روش مدلسازی تحلیلی و تست مقیاس کامل مجموعه‌های اتصال تیر به ستون باید به کار گرفته شوند تا نشان دهند که این تیرها مکانیزم‌های مقاومت، شکل‌پذیری و شکست پایدار را تحت بارگذاری لرزه‌ای نشان می‌دهند. در نهایت، یک اتصال از پیش تعیین‌شده AISC مورد نظر است تا امکان استفاده گسترده از تیره‌ای سلولی در ساخت قاب خمشی فولادی در نواحی با لرزه خیزی بالا فراهم شود.
ترجمه شده با

سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.