مطالعه رفتار دیوارهای برشی فولادی نیمه مقید در برابر بارگذاری یکنواخت و چرخه‌ای

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران

2 دانشکده فنی و مهندسی، موسسه آموزش عالی جهاد دانشگاهی خوزستان، ایران

doi
10.22060/ceej.2020.17039.6434
چکیده

تشکیل مفصل پلاستیک در پای ستون‌های اطراف دیوار برشی می‌تواند به خرابی کلی سازه منجر شود. برای رفع این نقیصه دیوار برشی فولادی نیمه مقید (SSSWs) پیشنهاد شده‌است. در این دیوار ستون‌های فرعی در طرفین آن نسبت به ستون اصلی فاصله داشته و صرفاً وظیفه تحمل بارهای جانبی را بر عهده‌ دارند. درنتیجه در صورت پلاستیک شدگی، به ستون‌های اصلی قاب آسیبی وارد نمی‌شود. بررسی رفتار سیستم SSSW به تعداد محدودی مطالعه آزمایشگاهی خلاصه می‌شود. از آن‌جا که مطالعه آزمایشگاهی تأثیر عواملی چون ضخامت ورق جان، سخت‌کننده جان (یک یا دو طرف)، مقطع ستون مرزی پرهزینه است در این مقاله تأثیر متغیرهای مذکور بر سختی ارتجاعی، ظرفیت اتلاف انرژی، مقاومت نهایی و شکل‌پذیری به کمک مدل‌سازی اجزا محدود بررسی ‌شده‌است. ضمناً تأثیر ستون فرعی میانی در بهبود احتمالی رفتار سیستم SSSW پیشنهاد گردید. ابتدا اعتبار مدل عددی اثبات و مابقی مدل‌ها بر اساس مدل صحت­سنجی تولید گردید. آنگاه بازتاب خطی و غیرخطی سیستم SSSW در برابر بارگذاری تک آهنگ و محاسبه و مقایسه شده‌است. در محدوده فرض‌های تحقیق نتایج نشان می‌دهد که تغییر مقطع ستون فرعی (مرزی) بر بازتاب سیستم SSSW بی‌تأثیر است؛ اما با نصب سخت‌کننده­های افقی و قائم در یک یا دو طرف جان و اضافه کردن ستون فرعی میانی دیوار، مقاومت نهایی، ظرفیت اتلاف انرژی‌، سختی اولیه افزایش و شکل‌پذیری سیستم به دلیل افزایش سختی خارج از صفحه ورق دیوار کاهش می‌یابد. بعلاوه افزایش ضخامت ورق جان از 2 به 4 میلی‌متر سختی اولیه، شکل‌پذیری و ظرفیت اتلاف انرژی و مقاومت نهایی مدل را افزایش می‌دهد.