تجزیه و تحلیل المان احتمالی ترموالاستیک مزدوج برج¬های اسکلتی فولادی در معرض آتش

این کار کاربرد تکنیک آشفتگی و روش المان محدود احتمالی (SFEM) مربوطه را بصورت آنالیز عددی دما، تنش¬ها و تغییر شکل برای ساختار برج فولادی فضایی در معرض آتش نمایش می¬دهد. این رویکرد بر اساس بسط دهم پارامترهای تصادفی ورودی تیلور، توابع حالت حاصله، تعیین طریقه کمترین مربعات (LSM) واکنش¬های ساختاری علاوه بر پارامترهای تصادفی ورودی است. دمای اولیه معادل در معرض آتش ساختار برج به عنوان متغیر تصادفی نرمال انتخاب شده و در انتهای اعضای ساختاری بکار می¬رود، در اینجا پارامترهای فولاد به عنوان ضریب مدول، ظرفیت و هدایت حرارتی و همچنین انبساط طولی حرارتی به عنوان دمای کاملا وابسته در نظر گرفته شده است. شکل¬های جبری مختلف توابع پاسخ به عنوان پایه¬های چند جمله¬ای، توان و هذلولی بمنظور مستقل نمودن نتایج از این انتخاب کشف گردید. این مطالعه نمونه¬ای از استفاده ترکیبی از متد المان محدود (FEM) سیستم ABAQUS و سیستم جبری کامپیوتر MAPLE در تحلیل ترموالاستیک مزدوج ناپایدار و تصادفی است که تا ویژگی¬های احتمالی دما، جابجاشدگی و تنش بطور مستقیم در تحلیل پایایی آتش ساختارهای مهندسی عمران به همراه دمای وابسته و مستقل

This work demonstrates an application of the stochastic perturbation technique and the corresponding Stochastic Finite Element Method (SFEM) in numerical analysis of the temperatures, stresses and deformations for the spatial steel tower structure exposed to a fire. This approach is based on the 10th order Taylor expansion of all input random parameters, the resulting state functions and, independently, on the Least Squares Method (LSM) determination of the structural responses in addition to the input random parameters. An initial temperature equivalent to the fire exposure of the tower structure is adopted as the input Gaussian random variable and applied at the bottom structural members, where material parameters of the steel as Young modulus, heat conductivity and capacity as well as thermal elongation are considered all as highly temperature-dependent. We explore various algebraic forms of the response functions as polynomial bases and, additionally, power, exponential, hyperboli