مدلسازی ترکیبی ریاضیاتی و اطلاعاتی اتصالات تیر به ستون با ورق های فوقانی و تحتانی
Abstract
مطالعه رفتار اتصالات با استفاده از منحنی لنگر- دوران برای تجزیه و تحلیل انواع اتصالات و ارائه مفاهیم صلبیت، مقاومت و شکل پذیری اتصالات فولادی از اهمیت ویژه ای برخوردار است . همچنین درک صحیح از رفتار سازه ای اتصالات تیر به ستون ، و آگاهی مناسب از نحوه انتقال نیرو توسط آنها و شناخت دقیق تر رفتار آنها جهت مدلسازی و تحلیل سازه های فولادی ضروری است. چالش اولیه مدلسازی رفتار این نوع اتصال، پاسخ شدید غیر الاستیک، تغییرات مداوم سختی، مقاومت و شکل پذیری تحت بارهای شدید مانند زلزله می باشد. در ابتدای این تحقیق، دو روش مختلف ریاضیاتی و اطلاعاتی جهت مدل کردن رفتار پیچیده ی هیسترزیس اتصالات تیر به ستون با ورق های فوقانی و تحتانی بال تیر ارائه شده است. فرض اساسی این تحقیق این است که تمام جنبه های پاسخ هیسترزیس، تابع مدل سازی مکانیکی نمی باشند، از این رو در نظر گرفتن روش های مبتنی بر اطلاعات در دستور کار قرار داده شده است. در ابتدا یک مدل مکانیکی مبتنی بر مولفه ارائه می شود که هر منبع تغییر شکل، تنها با مشخصات هندسی و مشخصات مصالح نشان داده شده است. سپس یک روش شبکه عصبی برای استخراج کردن مستقیم اطلاعات از داده های آزمایشگاهی بررسی می شود. جهت صحت سنجی منحنی های رفتاری و نیزجهت آموزش شبکه عصبی در مدل اطلاعاتی، آزمایشات بر روی نمونه های با ابعاد واقعی اتصالات تیر به ستون با ورق های فوقانی و تحتانی بال تیر در آزمایشگاه صورت پذیرفت. در ادامه با مقایسه پاسخ هیسترزیس مدل آزمایشگاهی با دو روش ریاضیاتی و اطلاعاتی، معایب و مزایای دو روش بیان می شود.در انتهای این تحقیق، چارچوب مدل سازی ترکیبی ارائه می شود. در چارچوب ترکیبی یک مدل ریاضیاتی با روش های اطلاعاتی تکمیل می شود. در نهایت منحنی های ممان- دوران با نتایج آزمایشگاهی صحت سنجی شده اند. مقایسات نشان می دهد که مدل های ترکیبی قابلیت نمایش رفتار پیچیده ی هیسترزیس باریک شده ی اتصالات تیر به ستون با ورق های فوقانی و تحتانی را دارند. علاوه بر این مدل توسعه یافته ترکیبی به طور موفقیت آمیز برای پیش بینی رفتار یک اتصال تازه طراحی شده استفاده شده است.