ارزیابی آزمایشگاهی رفتار غیرخطی دیوارهای بنایی غیر مسلح مقاوم‌سازی شده به روش تسلیح مغزه

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی

2 استاد و رییس دانشکده فنی و مهندسی / دانشگاه خوارزمی

3 گروه مهندسی زلزله، دانشکده مهندسی عمران و محیط زسیت، دانشگاه تربیت مدرس

10.22065/jsce.2020.204810.1976

چکیده

آسیب‌پذیری در برابر زلزله، ضعف عمده سازه‌های مصالح بنایی غیر مسلح است. تاکنون روش‌های مختلفی برای مقاوم‌سازی این سازه‌ها در برابر زلزله ارائه شده است که برای سازه‌هایی از این نوع و در عین حال دارای ارزش تاریخی و فرهنگی، مناسب نیستند. یکی از روش‌های مناسب مقاوم‌سازی این نوع خاص از سازه‌ها، روش تسلیح مغزه است که در آن ظاهر بنا دستخوش هیچگونه تغییری نمی‌شود. تاکنون مطالعات اندکی در مورد این روش مقاوم‌سازی انجام شده و عمده تحقیقات صورت گرفته در این زمینه معطوف به مطالعه پایه‌های آجری بوده است. در این تحقیق رفتار غیرخطی درون صفحه‌ای دو نمونه دیوار مصالح بنایی غیرمسلح با اندازه واقعی که با سه و پنج هسته مسلح مقاوم‌سازی شده‌اند تحت بارگذاری چرخه‌ای مورد بررسی آزمایشگاهی قرار گرفت و منحنی‌های هیسترزیس نیرو- تغییر مکان، پوش نیرو- تغییر مکان، اتلاف انرژی و زوال سختی سکانتی نمونه‌ها ترسیم گردید. با استفاده از منحنی پوش، پارامترهای شکل‌پذیری و سختی موثر هریک از نمونه‌ها استخراج شد و نتایج، با نمونه دیوار مقاوم‌سازی نشده مرجع، مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که این روش مقاوم‌سازی موجب افزایش 42 درصدی مقاومت نهایی و 55 درصدی شکل‌پذیری در نمونه سه‌هسته‌ای و افزایش 84 درصدی مقاومت نهایی و 236 درصدی شکل‌پذیری نمونه پنج‌هسته‌ای شده است. همچنین سختی مؤثر نمونه‌های مقاوم‌سازی شده افزایش چشمگیری نسبت به نمونه مقاوم‌سازی نشده داشته است. الگوی‌های خرابی نمونه‌های مقاوم‌سازی شده نشان داد که مود خرابی آنها نسبت به نمونه مقاوم‌سازی نشده مرجع، از شکست قطری به مود ترکیبی شکست قطری و لغزش تبدیل شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Experimental evaluation of nonlinear behavior of unreinforced masonry (URM) walls retrofitted using center-core technique

نویسندگان [English]

  • Ali Shahri 1
  • Ali Massumi 2
  • Masoud Soltani Mohammadi 3
  • Peyman Homami 1
1 Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Kharazmi University, Tehran, Iran
2 Professor, Dean / Kharazmi University
3 Department of Earthquake Engineering, Faculty of Civil & Environmental Engineering, Tarbiat Modares University
چکیده [English]

Earthquake vulnerability is the major weakness of unreinforced masonry structures. Various methods have so far been proposed to strengthen such structures against earthquakes. The recommended procedures are not especially suitable for this type of structures, that are meanwhile historically and culturally valuable. One of the adequately suitable methods of retrofitting of this particular type of structures is the center-core technique; based on which the façade of buildings with no change whatsoever. Scantly little studies have so far been conducted on structural retrofitting and the essential research carried out in this area has focused on the study of masonry piers. In this study, the in-plane nonlinear behavior of two full scale unreinforced masonry wall specimens, retrofitted with three and five reinforced cores, were tested under experimental cyclic loading; and their related hysteresis force-displacement, envelop force-displacement (backbone curve), energy dissipation and secant stiffness degradation curves, were plotted. Using envelop curves, ductility and effective stiffness parameters of each of the two specimens were extracted and the results were compared with those of the reference non-retrofitted wall specimen. The outcome results revealed that this method has led to 42% increase in ultimate strength and a 55% increase in ductility of the three-core specimens compared to 84% increase in the ultimate strength and 236% rise in ductility of the five-core sample. Also, the reinforced samples’ effective stiffness raised significantly as compared to the non-retrofitted specimen. Failure and damage patterns of the strengthened specimens showed that their failure modes, compared to the non-retrofitted reference specimen, have converted from diagonal to combination of diagonal and sliding failure mode.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Historical buildings
  • URM
  • Cyclic behavior
  • retrofitting
  • center-core technique
  • Ductility

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 14 اردیبهشت 1399
  • تاریخ دریافت: 26 مهر 1398
  • تاریخ بازنگری: 05 اردیبهشت 1399
  • تاریخ پذیرش: 14 اردیبهشت 1399