TY - JOUR ID - TI - SHEAR EFFECT ON THE ELASTIC-PLASTIC LARGE DISPLACEMENT STABILITY ANALYSIS OFPLANE STEEL FRAMES WITH MEMBERSRESTING ON ELASTIC FOUNDATION تأثير القص في تحليل الإزاحات الكبيرة و الأستقرارية ألمرنة - أللدنة للهياكل ألحديدية ألمستوية AU - Waseem H. Mahdi AU - . Hayder T. Nimnim PY - 2010 VL - 3 IS - 2 SP - 122 EP - 147 JO - Al-Qadisiyah Journal for Engineering Sciences مجلة القادسية للعلوم الهندسية SN - 19984456 24117773 AB - In this paper, a theoretical analysis is presented for estimating the in-plane large displacement elastic-plastic behavior of steel frames having members resting on elastic foundation subjected to either proportional or non- proportional increasing static loads and including shear deformation effect. The analysis adopts the beam- column approach and models the structure’s members as beam-column elements. The formulation of the beam- column element is based on Eulerian approach allowing for the influence of the axial force on bending stiffness. Also, changing in member chord length due to axial deformation, flexural bowing and shear deformation effect are taken into account. The formation of tangent stiffness matrix for the member in local and global coordinates with geometric and material nonlinearly including shear effect have been presented. In a special procedure, the calculation of axial force and plastic moment capacity including shear effect has been explained. New interaction equations between the axial force, shear force and plastic moment capacity for box and I-steel sections are presented in this study. The present search has adopted the linear and nonlinear behaviors of soil and these behaviors have been presented by isolated springs at the nodes. The computational technique utilizes an incremental load approach with a Newton-Raphson iteration to satisfy joint equilibrium equations. In order to verify the efficiency of the present formulation, some case studies reported by previous researches are utilized. The investigation is extended to study the effect of shear deformation on the elastic plastic behavior of structures resting on elastic foundation. As a result of this investigation, several important conclusions are obtained, which assure the necessity of taking into account the shear effect in the analysis of large displacement elastic-plastic behavior of structures resting on elastic foundation.

يتناول البحث دراسة التحليل النظري للسلوكية المرنة- اللدنة للهياكل الحديدية المستوية والتي تحتوي على أعضاء مستندة على أساس مرن ومعرضة لأحمال ساكنة متناسبة وغير متناسبة مع الأخذ بنظر الاعتبار الإزاحات الكبيرة الحاصلة فيها وتأثير القص. تبنت هذه الدراسة طريقة العمود العتبة. إن اشتقاق عنصر العمود العتبة قد تم بالاعتماد على طريقة اويلر مع الأخذ بنظر الاعتبار تأثير القوة المحورية على صلابة العزم , كذلك اخذ بنظر الاعتبار تأثير التغيرات في طول الوتر نتيجة الانفعال المحوري وتقوس الانحناء وتأثير تشوه القص. بينت الدراسة اشتقاق مصفوفة الصلابة المماسية في نظام الإحداثيات ألموقعي والعام مع الأخذ بنظر الاعتبار تغير الشكل وتصرف المادة اللاخطي وتأثير القص بالإضافة إلى ذلك تم بيان طريقة خاصة لحساب القوة المحورية. تم استعمال علاقة لبيان التأثير المشترك بين القوة المحورية وسعة العزم اللدن مع الأخذ بنظر الاعتبار تأثير القص. تم اشتقاق معادلة جديدة لبيان التأثير المشترك بين القوة المحورية وقوة القص وسعة العزم اللدن للمقاطع الحديدية الصندوقية والمقاطع من نوع ( .(Iتبنت الدراسة التصرف الخطي و اللاخطي للتربة وهذا التصرف قد مثل بنوابض في نهايات العنصر. لقد تم توضيح ألأسلوب الحسابي المستخدم لتتبع المنحني اللاخطي للمنشات. وقد استخدمت طريقة الحمل المتزايد مع تكرار نيوتن-رافسون لتحقيق معادلات التوازن في نهايات العنصر. ولغرض تقييم فعالية الدراسة المقدمة, تم مقارنة نتائج التحليل مع نتائج دراسات منشورة سابقا. تم توسيع هذه الدراسة لتتناول تأثير دراسة القص على السلوكية المرنة- اللدنة للمنشات الحاوية على أعضاء مستقرة على التربة. نتيجة لهذه الدراسة تم التوصل إلى عدة نتائج مهمة تؤكد ضرورة إدخال تأثير القص في التحليل المرن – اللدن للمنشات المستقرة على التربة. ER -