مدل سازی ترکیبی ریاضیاتی و اطلاعاتی اتصال تیر i شکل به ستون cft

تحلیل قاب های فولادی به طور سنتی با ایده آل سازی اتصالات تیر به ستون به صورت صلب یا مفصلی انجام شده است، هرچند برخی روش های تحلیلی پیشرفته جهت محاسبه ی اتصالات نیمه صلب پیشنهاد شده است، عملکرد این روش ها به شدت وابسته به مدل سازی مناسب رفتار اتصال است. در این مطالعه دو روش مجزا (مدل های ریاضی و مدل های اطلاعاتی) جهت محاسبه ی رفتار پیچیده ی هیسترزیس اتصالات تیر i شکل به ستون cft ارائه شده است. عملکرد دو روش بررسی شده و سپس با بررسی مزایا و معایبشان نتیجه گیری می شود. روش مدل سازی مبتنی بر مولفه ها، تلفیقی بین دو زمینه ی مدل سازی ریاضی است: مدل سازی کلی ساده شده و مدل سازی اجزاء محدود. در روش مبتنی بر مولفه ها، مدل سازی به صورت ترکیب میله های صلب و فنرهایی که نشان دهنده ی ارتباط سازنده ی مولفه هاست فراهم می شود. در نهایت، منحنی های ممان ـ دوران حاصل از مدل های ریاضی با منحنی های ممان ـ دوران آزمایشگاهی مقایسه می شوند. به دلیل پیچیدگی مدل سازی مولفه های لغزش و بیضوی شدن سوراخ پیچ، اندرکنش بین فولاد و بتن و ... در روش مبتنی بر مولفه، یک روش جایگزین، روش مدل سازی اطلاعاتی است. اطلاعات از داده های مشاهده شده و ذخیره شده در شبکه های عصبی بدست می آیند. دو مجموعه داده های آموزشی مختلف، تولید شده ی تحلیلی و اطلاعات آزمایشگاهی، برای بررسی کارایی مدل های اطلاعاتی وجود دارند. با این حال مدل های اطلاعاتی نمی توانند سهم مولفه ها را به صورت مجزا بیان کنند و بنابراین دید خوبی در مورد مکانیک بنیادی مولفه ها ارائه نمی دهد. در این مطالعه، بررسی آزمایشگاهی اتصال پیچی تیر i شکل به ستون cft با ورق انتهایی تحت بار مونوتونیک و چرخه ای انجام شده است. نمونه ای نیز جهت بررسی اعتبار مدل سازی، ساخته شده و مورد آزمایش قرار گرفت. قابل توجه است که برای براحتی قابل اجرا بودن اتصال در کارهای عملی و همچنین تأمین پیوستگی بال های ستون از اتصال با پیچ های عبور کرده از درون ستون cft استفاده شده است. زیرا استفاده از سخت کننده ها درون مقاطع تو خالی براحتی قابل اجرا نمی باشد. در پایان این مطالعه، چارچوب مدل سازی ترکیبی ارائه می شود. در چارچوب ترکیبی، یک مدل ریاضی متعارف با روش های اطلاعاتی تکمیل می شود. فرض اساسی روش ترکیبی ارائه شده این است که با توجه به جایگزینی های اطلاعاتی، همه ویژگی های پاسخ سیستم از مدل سازی ریاضیاتی حاصل نمی شود. این ممکن است به دلایل زیر باشد: (1) تئوری اصولی، قابل دسترسی نیست و یا به اندازه ی کافی توسعه یافته نیست، (2) نظریه های موجود بسیار پیچیده است و بنابراین برای مدل سازی در تحلیل قاب های ساختمانی مناسب نیست. در نهایت منحنی های ممان-دوران مدل ترکیبی با نتایج آزمایشگاه مقایسه شدند. مقایسه نشان داد که مدل ترکیبی توافق خوبی با نتایج آزمایشگاهی دارد. علاوه بر این، مدل ترکیبی به خوبی برای پیش بینی رفتار اتصال جدید به کار برده شد.