بررسی تأثیر FRP بر میزان جذب انرژی دیوار برشی فولادی بهمراه بازشو

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد سازه، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد زاهدان

2 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه فردوسی مشهد

3 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سیستان و بلوچستان

چکیده

بیشتر از سه دهه است که دیوار برشی فولادی به عنوان سیستم اصلی مقاوم در برابر بار جانبی مورد استفاده قرار می‌گیرد. بطور قطع با استفاده از نتایج آزمایشگاهی می‌توان رفتار واقعی دیوارهای برشی فولادی را مورد ارزیابی قرار داد. اما با توجه به وی‍ژگی‌های خاص از جمله هزینه زیاد، کمبود امکانات آزمایشگاهی و محدودیت زمانی می‌بایست حل بسیاری از پدیده‌های موجود توسط روش‌های ریاضی یا تجربی انجام شوند. در این پژوهش رفتار دیوارهای برشی فولادی بهمراه بازشو در یک قاب یک دهانه یک طبقه، در شرایط مختلف ارزیابی و با یکدیگر مقایسه شدند. برای این منظور با استفاده از نرم‌افزار جامع اجزای محدود آباکوس مقادیر متفاوت اجرایی برای بازشوی ایجاد شده درون دیواربرشی مدلسازی شده و تحت تغییرمکان جانبی قرار داده شدند. پس از آن، تاثیر چیدمان‌های مختلف ورق‌های FRP  بر روی سازه مورد ارزیابی قرار گرفت و حالات متفاوت چیدمان FRP در نظر گرفته شد تا بیانگر پاسخ جامعی از رفتار سازه تحت شرایط مختلف تقویت بوده باشد. نتایج بیانگر این بود که استفاده از ورق‌های FRP بصورت لایه‌های موازی در دو طرف دیوار برشی دارای بهترین پاسخ در جذب انرژی بوده، به نحوی که عملکرد این مدل در مقایسه با پوشاندن دوطرف دیوار بطور کامل نیز بهتر بوده است

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of FRP on the Energy Absorbed by Steel Shear Walls with Openings

نویسندگان [English]

  • Mojtaba Ghasemzadeh 1
  • Mansour Ghalehnovi 2
  • Abdolhamid Bahrpeyma 3
1 MSc student in structural Engineering, Department of Civil Engineering, Islamic Azad University of Zahedan
2 Associate Professor, Department of Civil Engineering, Ferdowsi University of Mashhad
3 Associate Professor, Department of Civil Engineering, University of Sistan and Baluchestan
چکیده [English]

It’s for more than three decades that Steel Shear Walls are being used as lateral load resisting system. Definitely,the actual behavior of steel shear walls can be assessed using experimental results. However, solve many of phenomenon like this one should be done using mathematical and theoretical methods due to their special characteristics such as high expenses, lack of laboratory facilities and time limitations. In this study, the behavior of steel plate shear walls with openings in a one-story frame were evaluated and compared in various conditions. For this purpose, different values ​​for the opening in shear wall was considered and exposed to lateral displacement in ABAQUS as a comprehensive finite element software. Then, the impact of FRP arrangement on shear wall was evaluated to represent the structural behavior under various conditions. Result shows that, use of FRP sheets as parallel layers on both sides of shear wall has the best response on energy absorption, so that performance of the model was better than shear wall fully covered with FRP.

کلیدواژه‌ها [English]

  • steel plate shear wall
  • FRP reinforce
  • Opening in shear wall
  • Energy absorption
[1]   ABAQUS 6.11 PR3 user manual.

[2]   Alphose zingoni – “Advances in damage detection, repair and rehabilitation of engineering structures" – Engineering structures - 24 (2010) 841 – 842.

[3]   Caccese V., ElgaalyM., Chen R., " Exprimental study of thin steel plate shear walls under cyclic load " Journal of structural Eng. Vol. 119 No. 2 Feb. 2009.

[4]   Driver R. G., Kulak G. L., Kennedy D. J. L., and Elwi A. E., "Cyclic test of four-story steel plate shear wall" J. of Struct. Eng. ASCE 124(2), 112-120 2012.

[5]   ElgaalyM., Caccese V., Du C., "Postbuckling behaviour of steel plate shear walls under cyclic loads" Struct. Eng. Vol. 119 No. 2 Feb. 2011.

[6]    Maripudi V. S., "Nonlinear analysis of thin steel plates with flexible boundaries under in-plane shear" Ms Thesies univ. ofMain. Me. USA 2010.

]7[  مسعود خزایی پول. 1387. "رفتار مرکب دیوار برشی فولادی تقویت شده با صفحات پلیمری". پایان نامه کارشناسی ارشد پژوهشگاهبینالمللیزلزلهشناسیومهندسیزلزله.

]8[  حمید محرمی، اصغر حبیب نژاد کورایم. 1387. "مزایای استفاده از دیوار برشی فولادی جدارنازک برای مقاوم سازی سازه­­های فولادی". نشریهعلمیوپژوهشیسازهوفولاد، شماره 4،ص 83-70.

]9[  مالک – شاهرخ. 1378. "شناسنامه فنی ساختمانهای فولادی". انتشارات کمیته ‌فرعی ـتخصصی ‌مقابله ‌با خطرات ناشی ‌از زلزله ‌و لغزش‌ لایه‌های ‌زمین. ص۳۱۲.

]10[ شهابیان فرزاد,مجری سازان طوسی امیر . 1387. "بررسی عوامل موثر بر مقاومت کمانشی صفحات چند لایه مرکب FRP با و بدون سوراخ". نشریه بین المللی مهندسی صنایع و مدیریت تولید، نشریه بین المللی علوم مهندسی، ویژه نامه مهندسی عمران، ص. 89-96.

]11[ قاسمیه مهدی, قبادی محمدسهیل. 1384. "بررسی رفتار دیوار برشی فولادی به روش اجزا محدود". دانشکده فنی دانشگاه تهران شهریور; 39(3 (پیاپی 91)) : ص353-364.

]12[ حاتمی برق فرزاد, راغبی مهدی . 1385. "شکل پذیری دیوار برشی فولادی نازک و مقایسه رفتاری دیوار برشی فولادی تقویت شده و بدون تقویت". دانشکده فنی دانشگاه تبریز زمستان 1385; 33(3 (پیاپی 45) ویژه عمران):ص43-48.

]13[ حاتمی برق فرزاد,صهری سیدمجیدرضا . 1387. "بررسی تغییرات ضخامت ورق فولادی بر رفتار دیوار برشی مرکب". سازه و فولاد پاییز; 4(4):ص26-36.

]14[ علی زاده حسین,چناقلو محمدرضا,عابدی کریم . 1387. "بررسی رفتار خرابی سیستم دیوار برشی فولادی". دانشکده فنی دانشگاه تبریز بهار; 35(3 (پیاپی 51) ویژه مهندسی عمران):ص49-60.

]15[ زهرایی سیدمهدی, صولت بابک . 1387. "بررسی عددی تأثیر بازشوها بر رفتار لرزه ای دیوار برشی فولادی سخت نشده". مجله بین المللی علوم مهندسی (انگلیسی) ; 19(10الف (ویژه نامه مهندسی برق، صنایع و عمران)):147-156