ارائه یک عنصر جایگزین برای ستون مشبک بر اساس روش عناصر محدود تئوری و نتایج عددی

در این مقاله عنصر جایگزین1 با دوازده درجه آزادی برای تحلیل ستونهای مشبک ارائه شده است. درایه های ماتریس سختی عنصر جایگزین به نحوی محاسبه شده اند که رفتار این عنصر با یک مدل مرجع2 یکسان باشد. مدل مرجع برای ستون مشبک با استفاده از تعداد بسیار زیادی اجزای سه بعدی3 ساخته شده است. برای محاسبه لنگر اینرسی و ضریب برشی در خمش حول محور عمود بر بستهای افقی4 یک مدل اجزای محدود متشکل از فقط اجزای تیری پیشنهاد شده است. برای سایر پارامترهای عنصر جایگزین یک مجموعه روابط به دست آمده اند. یک برنامه اجزای محدود جامع برای تحلیل قابهای سه بعدی با ستونهای مشبک و تبدیل آنها به عناصر جایگزین نوشته و ارائه شده است. سپس در حالت خطی با درنظر گرفتن تغییر شکلهای برشی یک مجموعه روابط تقریبی برای تعیین پارامترهای معادل ستون مشبک براساس خصوصیات هندسی آن ارائه شده است. در انتها چند مثال برای نشان دادن میزان دقت و کارایی مدل پیشنهادی5 در کاهش حجم محاسبات ارائه شده است. واژگان کلیدی : اجزای محدود، عنصر جایگزین، ستون مشبک، تغییر فرمهای برشی، قابهای سه بعدی