การวิเคราะห์โครงสร้างเหล็กข้อต่อกึ่งแข็งเชิงอิลาสติก-พลาสติก อันดับที่สอง

Abstract

งานวิจัยเสนอหลักการวิเคราะห์โครงสร้างเหล็กข้อต่อกึ่งแข็งโดยอาศัยการวิเคราะห์เชิงอิลาสติก-พลาสติกอันดับที่สอง ซึ่งพิจารณาเมตริกซ์สตีฟเนสขององค์อาคารคานเสาโดยคำนึงถึงผลของแรงในแนวแกนในรูปของฟังก์ชั่นเสถียรภาพ และมีสมมุติฐานให้ชิ้นส่วนมีการเคลื่อนที่น้อย ในการวิเคราะห์โครงสร้างเหล็กข้อต่อกึ่งแข็ง เชิงอิลาสติก-พลาสติกอันดับที่สองเป็นการแก้สมการไม่เชิงเส้นหลายตัวแปรโดยใช้วิธีการวิเคราะห์แบบเชิงเส้นของนิวตัน-แรพลันและค่าสตีฟเนสสัมผัส การตรวจสอบการลู่ข้าวของคำตอบกระทำโดยกำหนดค่ายูคลีเดียนนอร์มของแรงให้ได้ค่าต่ำกว่าที่กำหนด ค่าน้ำหนักบรรทุกประลัย คำนวนหาได้จากการเพิ่มน้ำหนักบรรทุกโดยตรง และได้คำนึงถึงผลของโมเมนต์พลาสติกที่ลดลงเนื่องจากแรงในแนวแกนตามความสัมพันธ์ที่เสนอโดย AISC การศึกษาพบว่า ผลการวิเคราะห์จากงานวิจัยนี้ให้ผลลัพธ์ที่ใกล้เคียงกับงานวิจัยที่ผ่านมาค่าตัวประกอบน้ำหนักบรรทุกประลัยที่วิเคราะห์ได้มีค่าเบี่ยงเบนในระดับร้อยละ 2 จากการศึกษาพบว่าการใช้ข้อต่อที่มีคุณสมบัติการรับน้ำหนักบรรทุกกว่าชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อกัน จะทำให้ค่าน้ำหนักบรรทุกประลัยของโครงสร้างข้อต่อกึ่งแข็งมีค่าแตกต่างจากโครงสร้างข้อแข็งไม่มากนัก และพบว่า โครสร้างมีความไวต่อคุณสมบัติของข้อต่อ โดยข้อต่อที่มีความอ่อนตัวสูงจะมีค่าน้ำหนักบรรทุกประลัยต่ำ และมีค่าการเปลี่ยนตำแหน่งสูง และจะมีลำดับการเกิดจุดหมุนพลาสติกแตกต่างกันในลำดับท้าย เนื่องจากผลของข้อต่อกึ่งแข็งที่มีต่อการกระจายของโมเมนต์ในโครงสร้าง