تأثیر تراز خودتنیدگی بر رفتار ناپایداری چلیک‌های کش‌بستی

نوع مقاله : یادداشت پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سهند

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effects of the Self-Stress Level on the Instability Behavior of the Tensegrity Barrel Vaults

نویسندگان [English]

  • Khaled Tofighi Zahabi
  • Karim Abedi
Faculty of Civil Engineering, Sahand University of Technology
چکیده [English]

سیستم­های کش­بستی، سیستم­های خودمتعادل پایدار متشکل از اعضای فشاری ناپیوسته و اعضای کششی پیوسته می­باشند. اساس پایداری این سیستم­ها، متکی بر خودتنیدگی اولیه اعضای آن می­باشد. از این رو، بررسی تأثیر تراز این تنش­های اولیه در رفتار ناپایداری و مکانیزم­های گسیختگی سازه­های کش­بستی از اهمیت به­سزایی برخوردار است. با وجود گذشت بیش از نیم­قرن از ابداع این سازه­ها، هنوز مستندات کافی در مورد رفتار ناپایداری آن­ها و به­ویژه در مورد هندسه­های انحنادار آن­ها نظیر گنبد و چلیک وجود ندارد. این در حالی است که به دلیل آن که این سازه­ها بیشتر در اماکن وسیع استفاده می­شوند، خرابی و ناپایداری آن­ها می­تواند خسارات مالی و جانی زیادی در پی داشته باشد. از این­رو، این مقاله، در دو بخش ارائه می­گردد: در بخش اول، شیوه استفاده از یکی از روش­های معروف ریاضیات کاربردی تحت عنوان «روش سادکی» برای حصول خودتنیدگی­های «شدنی» در سیستم­های کش­بستی تشریح شده است. برای پیاده­سازی روش پیشنهادی، برنامه­ای با نرم­افزار MATLAB نوشته شد و نتایج موفقیت­آمیزی حاصل گردید. در بخش دوم، با استفاده از روش ارائه شده در بخش نخست، ابتدا یک حالت خودتنیدگی شدنی برای یک چلیک کش­بستی متشکل از مدول­های چهار میله­ای استخراج می­شود و در سه تراز به سازه اعمال می­گردد و با استفاده از روش عناصر محدود و به کمک نرم­افزار ANSYS، بر روی آن تحلیل غیرخطی هندسی و مصالح صورت می­گیرد و مکانیزم­های گسیختگی استخراج می­شوند و نهایتاً با استفاده از نتایج به دست آمده، پیشنهاداتی برای حداقل و حداکثر تراز خودتنیدگی ارائه می­گردد به گونه­ای که سازه سختی کافی را داشته باشد و به صورت نامطلوب فرو نریزد.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Self-stress
  • Tensegrity
  • Stability
  • Nonlinear analysis

مراجع

[1[           Lazopoulos, K. A., Pirentis, A. P., "On the Elastica Solution of a T3 Tensegrity Structure", Archive of Applied Mechanics, 2006, 76, 481-496.
[2]           Lazopoulos, K. A., "Stability of an Elastic Tensegrity Structure", Acta Mechanica, 2005, 179 (1-2), 1-10.
[3]           Lazopoulos, K. A., "Stability of an elastic Cytoskeletal Tensegrity Model", International Journal of Solids and Structures, 2005, 42 (11-12), 3459-3469.
[4]           Lazopoulos, K. A., Lazopoulou, N. K., "On the Elastica Solution of a Tensegrity Structure: Application to Cell Mechanics", Acta Mechanica, 2006, 182 (3-4), 253-263.
[5]           Abedi, K., Shekastehband, B., "Static Stability Behaviour of Single Curvature Tensegrity Systems", IASS, Venice, Italy, 2007.
[6]           Abedi, K., Shekastehband, B., "Effects of Member Loss on the Structural Integrity of Tensegrity Systems", IASS,Valencia, Spain, 2009.
[7]           Ganjimoghaddam, B., Abedi, K., "Investigations Into the Stability Behaviour of Tensegrity Dome-Shaped Space Structures", IASS Symposium, China, 2006.
[8]           Shekastehband, B., Abedi, K., "Investigations Into the Stability Behaviour of Tensegrity Structures", IASS Symposium, Montpellier, 2004.
[9]           Abedi, K., Shekastehband, B., "Static Stability Behaviour of Plane Double-layer Tensegrity Structures", International Journal of Space Structures, 2008, 23, 89-102.
[10]         Quirant, J., Kazi-Aoual, M. N., Motro, R., "Designing Tensegrity Systems: the Case of a Double Layer Grid", Engineering Structures, 2003, 25,1121-1130.
[11]         Estrada, G. G., Bungartz, H. J., Mohrdieck, C., "Numerical Form-Finding of Tensegrity Structures", International Journal of Solids and Structures, 2006, 43 (22-23), 6855-6868.
[12]         Motro, R., "Tensegritg Structural Systems for the Future", Kogan Page Science, 2003.
[13]      لوئنبرگر، د، "برنامه­ریزی خطی و غیر خطی"، ترجمه: مهدوی امیری، ن.، پورکاظمی، م.، دانشگاه صنعتی شریف، مؤسسه انتشارات علمی، 1379.
[14]      عابدی، ک.، شکسته‌بند، ب.، "تحلیل پایداری سازه­های فضاکار"، دانشگاه صنعتی سهند، 1388.
[15]         Luo, Y. Z., Fu, G., Chen, T., "The Experimental Research on Combined Unit of Flat-Quadrprism", IASS Symposium, Montpellier, 2004.
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز
دوره 44.3، شماره 76 - شماره پیاپی 76
پاییز 93
آذر 1393
صفحه 75-87

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار