ارزیابی اجزای محدود تاثیر پارامترهای هندسی ورق دیوارهای برشی فولادی حفره دار در برابر بارگذاری چرخه ای

در مطالعه حاضر به بررسی پاسخ دیوارهای برشی فولادی حفره دار در برابر بارگذاری چرخه ای پرداخته شد. پارمترهای متغیر مورد بررسی به ترتیب شامل شکل هندسی حفره (بدون حفره، حفره دایره ای و حفره مربعی)، نسبت سطح حفرات به سطح کل دیوار برشی (0، 5، 10، 15 درصد) می باشند. به منظور شبیه سازی دیوارهای برشی اشاره شده از روش اجزاء محدود به کمک نرم افزار ABAQUS استفاده گردید. همچنین صحت روش شبیه سازی مورد بررسی با استفاده از یک مطالعه آزمایشگاهی و عددی مقایسه شد و تطابق مناسبی مشاهده گردید. به منظور تحلیل دیوارهای مورد بررسی از تحلیل استاتیکی غیرخطی استفاده شد و دیوارها تحت بارگذاری چرخه ای جانبی قرار گرفتند و پاسخ آنها در قالب نمودارهای هیسترزیس بار – جابجایی و تنش با یکدیگر مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج حاصل نشان می دهد نسبت حفرات به سطح دیوار می تواند نقش تاثیرگذاری بر ظرفیت جذب انرژی دیوارهای برشی فولادی حفره دار در برابر بارگذاری چرخه ای داشته باشد؛ بطوریکه به عنوان مثال ظرفیت جذب انرژی دیوارهای برشی فولادی با ضخامت 3 میلیمتر دارای حفره مربعی و دایره ای که نسبت حفرات آنها برابر 10 درصد است به ترتیب به مقدار 15 و 23 درصد بیشتر از مقادیر متناظرش با نسبت حفرات 5 درصد شده است. همچنین دیوارهای برشی که در آنها حفرات دایره ای ایجاد شده است، بمراتب دارای عملکرد بهتری در مقایسه با دیوارهای برشی با حفرات مربعی شکل می باشند. به عبارتی نتایج نشان می دهد، دیوار برشی فولادی با بازشو دایره ای رفتار و عملکرد مناسب تری در تامین ظرفیت و سختی سیستم، نسبت به دیوار برشی فولادی با بازشو مربعی دارد که یکی از دلایل اصلی، عدم تمرکز تنش در اطراف بازشوهای دایره ای می باشد. زیرا در بازشو های مربعی تمرکز تنش در گوشه های بازشو روی می دهد و جذب انرژی در نمونه ها با بازشو دایره ای بهتر از نمونه های دارای بازشو مربعی می باشد.

Keywords:

دیوار برشی فولادی حفره دار , روش اجزاء محدود , بارگذاری چرخه ای , ظرفیت جذب انرژی