ارزیابی عددی و آزمایشگاهی دیوار برشی فولادی با بازشوهای دایره ای تحت بار چرخه ای

چکیده       سیستم دیوار برشی فولادی یک سیستم باربر جانبی است که به سبب داشتن مزایایی از جمله شکل پذیری مناسب، سختی زیاد، میزان مقاومت برشی و جذب انرژی بالا همواره مورد توجه محققین بوده است. از سال 1980 میلادی که تحقیقات پایه برروی دیوار برشی فولادی بدون سخت کننده صورت پذیرفت، پیوسته پژوهشگران در صدد بهبود رفتار این سیستم، افزایش کارآیی و بهره وری آن بوده اند. از جمله اقداماتی که در جهت افزایش کارآیی و بهره وری دیوار برشی فولادی صورت پذیرفت، ایجاد بازشو بر روی ورق درونی بود. تحقیقات بر روی دیوار برشی فولادی دارای بازشو در اوایل دهه ی 90 میلادی با مطالعات صبوری قمی و رابرتز بر روی این سیستم آغاز گردید. در سال های اخیر یک نمونه دیوار برشی فولادی با بازشوهای منظم دایره ای شکل یا ماتریسی توسط محققان دانشگاه بوفالو آمریکا مطرح شده و مورد آزمایش قرار گرفت. از این نوع بازشو علاوه بر سیستمی جهت عبور تاسیسات در مواردی که ضخامت ورق مورد نیاز طراحی در دسترس نباشد می توان استفاده نمود، به گونه ای که ورق ضخیم همراه با بازشوهای دایره ای شکل جایگزین ورق نازک بدون بازشو می گردد. در این مقاله نیز به جهت مطالعات بیشتر بر روی بازشوهای منظم دایره ای شکل، تاثیر اینگونه بازشو بر روی رفتار سیستم دیوار برشی فولادی مورد ارزیابی قرار می گیرد. بدین منظور یک نمونه دیوار برشی فولادی با بازشوهای دایره ای طراحی و ساخته شده سپس در مرکز تحقیقات سازه دانشگاه ارومیه تحت بارگذاری چرخه ای قرار گرفت. علاوه بر مطالعات آزمایشگاهی رفتار این نوع سیستم به صورت تحلیل عددی و با استفاده از نرم افزار المان محدود ABAQUS بررسی گردیده است. در نهایت نتیجه ی هر دو تحلیل آزمایشگاهی و عددی با روش تیوری آنالیز پلاستیک سازه مقایسه شده است. نتایج بدست آمده حاکی از تطابق مناسب پوش منحنی هیسترزیس در دو تحلیل عددی و آزمایشگاهی بوده همچنین نشان دهنده ی محافظه کارانه بودن روابط روش آنالیز پلاستیک و یا ضرایب کاهشی اعمال شده بر این روابط به سبب وجود بازشو و کاهش مقطع تیر می باشد.

Keywords:

کلید واژگان: دیوار برشی مجوف فولادی , بازشوی ماتریسی , آنالیز پلاستیک , تحلیل المان محدود , نرم افزار ABAQUS