بررسی عددی رفتار ستون های فولادی سرد نورد شده جزئی پر شده با بتن تحت اثر بارگذاری همزمان بار محوری فشاری استاتیکی و بار ضربه ای محوری

ستون های فولادی پرشده با بتن (CFT) گروهی از مقاطع مرکب هستند که به دلیل ظرفیت باربری بیشتر، شکل پذیری خوب و مقاومت مناسب، مورد توجه بوده است. این مقاطع به طور گسترده ای در ساختمان های بلند مرتبه، سازه های دریایی، ایستگاه های مترو و پایه های پل ها کاربرد دارند. بنابراین این سازه ها ممکن است در معرض بارهای دینامیکی مانند بار ضربه محوری قرار بگیرند. یکی از تکنیک های مهم در کاربرد ستون های CFT استفاده از ستون های فولادی جزئی پر شده با بتن می باشد که به دلیل مقرون به صرفه بودن و به دلیل کاهش وزن سازه به خصوص در پایه های پل ها و اسکله ها مورد استفاده قرار می گیرند. با توجه به افزایش کاربرد ستون های فولادی جزئی پرشده با بتن در سازه های مختلف شناخت رفتار آنها در برابر بارگذاری ضربه ای محوری ضروری است. در این مقاله به بررسی پاسخ دینامیکی ستون های فولادی سرد نورد شده جزئی پر شده با بتن در مقابل بارگذاری هم زمان بار محوری فشاری استاتیکی و بارگذاری ضربه ای محوری با استفاده از نرم افزار عناصر محدود ABAQUS با انجام تحلیل های دینامیکی غیر خطی پرداخته می شود.مطالعات پارامتریکی برای بررسی تاثیر پارامترهای سرعت ضربه وارده، نسبت ارتفاع بتن پر شده به ارتفاع کل ستون، ارتفاع سقوط ضربه زننده، نسبت جرم ضربه زننده به جرم کل ستون، نسبت بار محوری فشاری استاتیکی و خروج از مرکزیت بار ضربه ای محوری بر پاسخ ضربه ای ستون های مورد نظر با مقطع مستطیلی انجام می شوند. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که با افزایش پارامترهای نسبت بار محوری فشاری، نسبت پرشدگی و خروج از مرکزیت ضربه محوری و ارتفاع سقوط ضربه زننده، بار ضربه ای کاهش می یابد. همچنین افزایش نسبت جرم و سرعت ضربه باعث افزایش بار ضربه ای می شود.