استخدام النمذجة العددية بديلاً عن التجارب المعملية في اختبار مفاصل المنشآت الهيكلية

الملخص

تقدم هذه الورقة دراسات حول النمذجة العددية للسلوك المشترك للمفاصل عند اتصال كمرة بعمود في المباني متعددة الطوابق والتي تنقل أحمال الخدمة المصممة لنقلها أصلاً وأحمال استثنائية قد تنتج عند تعرص المبنى أو الهيكل إلى الزلازل أو الانفجارات وقد تتسبب هذه الأحمال في انهيار الهيكل الإنشائي بالكامل عند فقدانه لأحد عناصره، عمود على سبيل المثال.

هذه الورقة تقدم أيضاً مقارنة ما بين النتائج المعملية والتي أجريت في جامعة جاشووف في وقت سابق [1] والنتائج العددية باستخدام أحد اهم البرمجيات المتطورة [2] والتي تستخدم في الأبحاث والتحقيقات العلمية الهامة والمعقدة في مجال الإنشاءات الفولاذية والخرسانية المركبة والتي تستخدم فيها قطاعات الهياكل الفولاذية إلى جانب الخرسانة المسلحة.

إن تعقيد مثل هذه التحقيقات ينشأ من التأثير غير الخطي للغاية المرتبط بالتنبؤ للأداء المشترك بين عناصر الهياكل في المفاصل المعرضة للانهيار والمفاصل المجاورة، مثل عيوب الهيكلية والإزاحة الكبيرة مقارنة بالأحمال وأيضاً العلاقة ما بين العزوم  ودوران المفصل والخصائص غير المرنة للصلب والخرسانة معاً في المنشآت الهيكلية، إضافة إلى الانزلاق الذي قد يحصل ما بين الخرسانة وصلب الهياكل من ناتج الأحمال الاستثنائية (موضوع البحث)، وتتناول هذه الورقة عمل نمذجة مطابقة تماماً للتجربة المعملية والتي تمت الاختبارات عليها في فترة سابقة [3]، كما تقدم هذه الورقة توصيات للاستخدام الأمثل لتقنيات النمذجة العددية  كبديل للتجارب المعملية مستقبلاً وذلك لتقييم هذه الحالات والحالات المشابهة بكل يسر وفاعلية واستخلاص النتائج من عمل النمذجة ومقارنتها بالنتائج المعملية فيما يتعلق بالمقارنة ما بين الإزاحة والأحمال أو القوى المسلطة وحساب قيمة العزوم مقارنة بدوران المفصل (M-ø)  والكثير من المعلومات التي سيستفاد منها لاحقا خصوصا في الأحداث والحالات الاستثنائية للإنشاءات عند خضوع المفاصل لعزوم سالبة وموجبة أو بشكل متبادل في توقيت واحد وأيضا حالات أخرى هامة ومشابهة.