دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 57 8 2025 12 01 Numerical and Experimental Assessment of Seismic Behavior of Rigid I-Beam to Circular Steel-Box Column Connections ارزیابی عددی و آزمایشگاهی عملکرد لرزه‌ای اتصال صلب تیر به ستون دایره‌ای با جعبه فولادی 1455 1480 5905 10.22060/ceej.2025.24762.8343 FA عبدالرحمن کامل عاکول الهریشات دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی عمران، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران. مهرزاد تحملی رودسری دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی عمران، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران. الله رضا مرادی گروسی دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی عمران، واحد سنندج، دانشگاه آزاد اسلامی، سنندج، ایران محسن عقابی دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی عمران، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران. Journal Article 2025 09 17 In this study, the seismic behavior of an I-beam to hollow circular column connection with a steel box was investigated. In the first phase, three experimental samples with different stiffener configurations were subjected to quasi-static cyclic loading. The first sample, designed with four internal stiffeners to transfer forces from the box to the column (baseline model), was analyzed. The second sample added two internal stiffeners aligned with the beam flanges, while the third sample incorporated external stiffeners at the beam-to-box connection along with an internal arrangement similar to the first sample. After cyclic loading, stiffness, ultimate moment, ductility, and cumulative energy absorption were extracted from the moment-rotation curves. Additionally, the connection's rotation and maximum strain in the main members of each sample were measured. Based on the experimental results, a calibrated finite element model for the second sample (due to better performance) was developed, and the effect of steel box thickness in the range of 4 to 14 mm on these responses and connection stiffness was assessed. The main objective of the numerical studies was to determine the minimum thickness beyond which responses became insensitive to further increases in thickness. Experimental results showed that the use of internal stiffeners aligned with the beam flanges improved the connection's performance, increasing the ultimate moment, elastic stiffness, and ductility. Numerical results indicated that with a steel box thickness at least 2 mm greater than the beam flange thickness, the responses became independent of further thickness increases, and the connection was classified as rigid. در این مطالعه، رفتار لرزه‌ای اتصال تیر I به ستون دایره‌ای توخالی با استفاده از جعبه فولادی بررسی شد. در گام نخست، سه نمونه آزمایشگاهی با پیکربندی‌های مختلف سخت‌کننده تحت بارگذاری چرخه‌ای شبه‌استاتیکی مورد بررسی قرار گرفتند. نمونه اول با چهار سخت‌کننده داخلی برای انتقال نیرو از جعبه به ستون (مدل مبنا) طراحی شد. نمونه دوم با افزودن دو سخت‌کننده داخلی هم‌راستا با بال‌های تیر و نمونه سوم با سخت‌کننده‌های خارجی در محل اتصال تیر به جعبه همراه با آرایش داخلی مشابه نمونه اول ساخته شدند. پس از اعمال بارگذاری چرخه‌ای، شاخص‌های سختی، لنگر نهایی، شکل‌پذیری و جذب انرژی تجمعی از منحنی‌های لنگر-دوران استخراج شدند. همچنین، دوران چشمه اتصال و حداکثر کرنش در اعضای اصلی هر نمونه اندازه‌گیری گردید. در ادامه، با اتکا به نتایج آزمایشگاهی، مدل المان محدود کالیبره شده برای نمونه‌ دوم (به‌دلیل عملکرد بهتر) توسعه یافت و اثر ضخامت جعبه فولادی در بازه‌ ۴ تا ۱۴ میلی‌متر بر پاسخ‌های مذکور و نیز بر صلبیت اتصال ارزیابی شد. هدف اصلی از مطالعات عددی، تعیین حداقل ضخامتی بود که پس از آن، پاسخ‌ها نسبت به افزایش ضخامت حساسیت ناچیزی داشته باشند. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که استفاده از سخت‌کننده‌های داخلی هم‌راستا با بال‌های تیر، عملکرد اتصال را بهبود بخشید و موجب افزایش لنگر نهایی، سختی الاستیک و شکل‌پذیری شد. نتایج عددی حاکی از آن بود که با انتخاب ضخامت جعبه فولادی حداقل 2 میلی‌متر بیشتر از ضخامت بال تیر، پاسخ‌ها نسبت به افزایش ضخامت مستقل می‌شوند و اتصال در رده صلب قرار می‌گیرد. https://ceej.aut.ac.ir/article_5905_148148d62be67e0916a833931bd32b26.pdf