بررسی تأثیر ناکاملی های هندسی بر رفتار خرابی نبشی های تحت اثر نیروی فشاری در دکل های مشبک خطوط انتقال نیرو

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز

10.22034/ceej.2024.60562.2329

چکیده

نبشی های فولادی، به عنوان یکی از مقاطع پرکاربرد در دکل‌های مشبک خطوط انتقال نیرو استفاده می‌شود. بکارگیری این نوع مقاطع و همچنین نحوه اتصالات آن ها در دکل‌های مشبک، باعث ایجاد خروج از مرکزیت در انتقال بار بین محل اتصال و محور طولی اصلی عضو می‌گردد که بر نیروهای داخلی تاثیرگذار است. از طرفی وجود لغزش اتصالات و انحنا اولیه در اعضا دکل، منجر به یک رفتار پیچیده، به ویژه برای اعضای تحت نیروی فشاری می‌شود. این نوع ناکاملی ها باعث کاهش ظرفیت در مقایسه با یک عضو ایده آل ساده تحت بارگذاری مرکزی می‌شود. با توجه به موارد فوق به منظور مدل‌سازی و پیش بینی بهتر حالات خرابی دکل، ارائه رویکردی مناسب در مدل‌سازی نبشی ها ضروریست. در این مطالعه، با بکارگیری یک روش ساده در مدل‌سازی اعضا نبشی، اثر ناکاملی های هندسی (خروج از مرکزیت، لغزش اتصالات و انحنا اولیه) بر روی رفتار خرابی نبشی های تحت نیروی فشاری بررسی شده است. برای مطالعه، نبشی ها بطور مجزا با اتصالات تک پیچه و دو پیچه و طولهای متنوع تحت اثر نیروی فشاری محوری مدل‌سازی شده، تحلیل های خرابی غیرخطی استاتیکی با استفاده از نرم افزار OpenSees انجام شده و سپس رفتار خرابی آنها با نتایج مطالعات آزمایشگاهی انجام یافته و ملاحظات مرتبط با آیین‎ نامه‎ های طراحی در این زمینه مقایسه شده است. نتایج مطالعه، حساسیت رفتار خرابی نبشی ها به ناکاملی ها را نشان داده و از طرفی روش مدلسازی بکارگرفته شده، پیش بینی مناسبی از رفتار و ظرفیت باربری این نوع مقاطع را ارائه می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigating geometric imperfection effects on failure of steel angles under compressive force in power transmission line lattice towers 

نویسندگان [English]

  • Ali Asghar Zekavati
  • Karim Abedi
  • Mohammad Reza Chenaghlou
  • Mohammad Charkhtab Basim
Faculty of Civil Engineering, Sahand University of Technology, Tabriz, Iran
چکیده [English]

Steel angle sections are widely used in power transmission lines lattice towers. Using these section types and these bolted connections introduce eccentricities between the load transferred at the joints and the longitudinal principal axis of the member. Also, the joint slippage and initial crookedness in the member of lattice tower leads to a complex behavior, especially for the members under compression force. These types of imperfections reduce the capacity compared to a simple ideal member under central loading. For proper modeling and better prediction of tower failure, it is necessary to provide a suitable approach in modeling angles. In this study, by using a simple method in the modeling of angle members, the effect of geometric imperfections (eccentricity, joint slippage and initial crookedness) on the failure behavior of angle under compressive force has been investigated. In this regard, presents a study of the behavior of single angle compression members connected through one leg only with single and double bolted connections. Non-linear finite element simulation with OpenSees software has been done and results are compared with experimental tests conducted by other researchers. Comparison is also made with the strength predicted by major code provisions. The results of the study are found the sensitivity of the failure behavior of angle to geometric imperfections, and also the FE simulation of both single and double bolted angles satisfactorily predicted the capacity compared to the experimental results.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Steel angle
  • Power transmission line lattice tower
  • Geometric imperfection
  • Eccentricity
  • Joints slippage
  • Initial crookedness