مطالعه تحلیلی تاثیر انواع بازشو و ضخامت سخت کننده در رفتار لرزه ای دیوارهای برشی فولادی با استفاده از روش اجزای محدود

در این تحقیق به منظور بررسی پارامترهای مختلف نظیر ابعاد، شکل بازشو و ضخامت سخت کننده ها بر رفتار لرزهای دیوارهای برشی فولادی، 11 مدل اجزا محدود در نرم افزار Abaqus ، مدل سازی شده و تحت بارگذاری رفت و برگشتی به روش کنترل تغییر مکان، بر روی آن تحلیل استاتیکی غیر خطی انجام شده است. برای این منظور، ابتدا یک مدل آزمایشگاهی موجود، عیناً در نرم افزار شبیه سازی شده و پس از استخراج نتایج عددی و مقایسه آن با نتایج آزمایشگاهی صحت نتایج عددی به اثبات رسیده است. سپس با در نظر گرفتن پارامترهای زیر، مدلسازی و تحلیل نمونه های جدید انجام شده اند. به منظور مقایسه نتایج و بررسی تاثیر هر کدام از پارامترها، نمونه ها به دو دسته کلی با بازشو نوع درب ( 20 درصد سطح دیوار) به ابعاد 130*80 سانتی متر در مرکز دیوار، و بازشو نوع پنجره (25 درصد سطح دیوار) به ابعاد 130*100 سانتی متر در مرکز دیوار، تقسیم شده اند. هر کدام از نمونه ها دارای چیدمان ثابت و ضخامت های مختلف ورق سخت کننده 2.5 و 5 و 7.5 و 10 میلیمتر بر روی دیوار بودهاند. نتایج حاصل از تحلیل شامل منحنی هیسترزیس برش- تغییرمکان و پارامترهای لرزه ای آن از قبیل برش پایه حداکثر، سختی اولیه و شکل پذیری آنها می باشد که با یکدیگر مقایسه شده است. در تمامی نمونه ها مودهای خرابی و تانسور تنش در مدل تغییر شکل یافته مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج بررسی مدلها حاکی از آن است که بازشو نوع درب با توجه به اینکه سطح کمتری از دیوار را تشکیل داده است تاثیر کمتری در کاهش مقاومت و سختی اولیه به میزان 14 % داشته است، این در حالی است که این میزان در دیوار دارای بازشو نوع پنجره 20 % بوده است. بررسی ها نشان داد که با افزایش ضخامت سخت کننده ها برش پایه حداکثر و سختی سیستم دیوار میتواند تا 40 % نسبت به دیوار با بازشو و بدون سخت کننده افزایش پیدا میکند. همچنین استفاده از سخت کننده ها در اطراف بازشو در روی دیوار باعث افزایش چشمگیر ضریب شکل پذیری تا 70 درصد در بازشو نوع پنجره و تا 100 درصد در بازشو نوع درب شده است.

Keywords:

دیوار برشی فولادی , سخت کننده , میدان کشش , کمانش , هیسترزیس , بازشو