تحلیل رفتار اتصالات لوله ای T شکل تقویت شده به وسیله موادکامپوزیتی (FRP) تحت بار محوری فشاری

Abstract

سازه‌های دریایی بخصوص سکوهای دریایی به علت آسیب‌دیدگی و یا ضرورت‌های دیگر ممکن است نیاز به تعمیر و تقویت داشته باشند. به دنبال نتایج مثبت به دست آمده ازکاربرد FRP در سازه‌های خشکی، اخیرا توجه ویژه‌ای به استفاده از این مواد برای انجام تعمیرات سازه‌های فراساحل معطوف شده است. به این منظور مطالعه ای با هدف بررسی رفتار اتصالات T-‌ شکل تقویت‌شده با مصالح FRP تحت بار محوری فشاری انجام شده است تا میزان کارآمدی این مصالح در بهبود این اتصالات مورد ارزیابی قرار گیرد. در این راستا و به منظور بررسی اثر متغیرهای مختلف، مدل‌هایی با استفاده از نرم‌افزار اجزای محدود غیر خطی ساخته شد و با تحلیل عددی آن‌ها، پارامترهای موثر در رفتار نمونه‌ها، مورد ارزیابی قرار گرفتند. در این ارزیابی اثر تعداد لایه های FRP و جهت الیاف بر ظرفیت نهایی اتصالات لوله‌ای تقویت شده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده از تحلیل عددی، بهبود در ظرفیت نهایی اتصالات تقویت شده را نشان داد که با افزایش تعداد لایه‌ها این میزان بهبود افزایش یافت. با مقایسه بار شروع گسیختگی FRP با بار نهایی اتصال روشن شد که کامپوزیت می تواند مقدار قابل توجهی از بار نهایی اتصال را بدون گسیختگی تحمل کند. همچنین با مقایسه تنش فون- میسس و تغییر‌مکان قائم و افقی (بیضی‌شدگی) عضو اصلی اتصالات تقویت شده و اتصالات بدون FRP مشاهده شد که این روش تقویت، با کاهش قابل توجه این مقادیر باعث به تاخیر انداختن تسلیم فولاد و افزایش سختی اتصال و بهبود رفتار اتصالات می‌گردد.