بهبود رفتار خرابی گنبدهای دولایه فضاکار صدفی با استفاده از ابزار محدودکننده نیروی لوله در لوله

Abstract

گنبد دولایه فضاکارصدفی یکی از انواع جدید گنبدهای فضاکاراست که شکل هندسی آن تابع پارامترهایی نظیر نسبت ارتفاع به دهانه، نسبت برآمدگی به دهانه، سبک قوسی قاچ‌ها و سبک تغییرات در جهت خطوط نصف‌النهاری می‌باشد. در این سازه‌ها، رفتارکمانش عضو فشاری نقش تعیین‌کننده‌ای در رفتار خرابی سازه دارد و ضروری است از راهکاری مناسب جهت مقابله با خرابی اعضای فشاری و به تبع آن خرابی گنبدهای دولایه صدفی استفاده نمود. یکی از راهکارها، جایگزینی اعضای فشاری سازه فضاکار با ابزار محدودکننده نیرو است که بدین طریق، می‌توان از کمانش و افت ظرفیت ناگهانی عضو فشاری و به تبع آن خرابی ترد سازه جلوگیری کرد. برای این منظور در تحقیق حاضر از ابزار محدودکننده نیروی لوله در لوله که کارایی لازم در حذف کمانش عضو فشاری را دارد، استفاده شده است. ابتدا تاثیر پارامترهای هندسی بر رفتار خرابی گنبدهای صدفی با استفاده از روش عناصر محدود و انجام تحلیل غیرخطی مورد بررسی قرار گرفته و اعضای بحرانی مستعد ایجاد خرابی در گنبدهای صدفی با اشکال هندسی مختلف شناسایی شده‌اند. سپس این اعضا با ابزار محدودکننده نیروی لوله در لوله جایگزین شده و گنبدهای تقویت شده مجددا تحت تحلیل غیرخطی قرار گرفته‌اند. با بررسی و مقایسه رفتار خرابی گنبدهای صدفی در دو حالت با و بدون استفاده از ابزار محدودکننده نیرو، نتایج نشان داد که با جایگزینی اعضای فشاری بحرانی با ابزار محدود کننده نیرو، بهبود قابل ملاحظه در رفتار خرابی مدل‌ها حاصل می‌شود که میزان بهبود با تعداد این ابزار رابطه مستقیم دارد. با افزایش نسبت برآمدگی به دهانه، شکل‌پذیری و ظرفیت باربری گنبد صدفی افزایش می‌یابد. همچنین با تغییر سبک تغییرات از خطی به سهمی‌وار در جهت خطوط نصف‌النهاری گنبد‌ها، شکل‌پذیری و ظرفیت باربری گنبد افزایش می‌یابند. در تغییرسبک قوس از سینوسی به سهمی‌وار، با افزایش نسبت ارتفاع به دهانه، ظرفیت باربری و شکل‌پذیری گنبد دولایه صدفی افزایش می‌یابد.