ارزیابی عددی تأثیر شکل و محل بازشو بر رفتار دیوارهای برشی فولادی موج‌دار

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

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

2 دانشجوی دکتری، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

چکیده

در سال‌های اخیر سیستم‌های متعددی به عنوان سیستم باربر جانبی در ساختمان‌ها مورد توجه قرار گرفته‌اند. ددر سال‌های اخیر سیتم‌های متعددی به عنوان سیسستم باربر جانبی در ساختمان‌ها مورد توجه قرار گرفته‌اند. دیوارهای برشی فولادی موج‌دار یکی از این سیستم‌ها بوده که به صورت گسترده در ساختمان‌های موجود در مناطق زلزله‌خیز، مورد استفاده قرار می‌گیرند. مزیت اصلی دیوارهای برشی فولادی، شکل‌پذیری و همچنین مقاومت بالای آنها است. با ایجاد تغییراتی در هندسه دیوارهای برشی فولادی نظیر موج‌دار کردن آنها، می‌توان این مقاومت و شکل‌پذیری را افزایش داد. اما برخی مواقع به دلایلی چون شرایط معماری، مسائل اجرایی یا کاهش سختی دیوار، در آنها بازشو ایجاد می شود. به دلیل رفتار غیرخطی فیزیکی و هندسی، رفتار سازه‌ای دیوارهای برشی فولادی موج‌دار دارای بازشو پیچیده می باشد. در مقاله حاضر با استفاده از روش اجزاء محدود در محیط نرم‌افزاریABAQUS که صحت نتایج آن توسط مقایسه با نتایج آزمایشگاهی موجود در مراجع مورد تأیید قرارگرفته است، مطالعه‌ی گسترده‌ای پیرامون تاثیر شکل بازشو و محل قرارگیری آن در عملکرد دیوارهای برشی موج‌دار انجام شده است. معیار مقایسه رفتار سازه‌ای هریک از نمونه‌های مطالعاتی ضریب رفتار (R) به‌دست آمده با استفاده از تحلیل بارافزون غیر خطی (Push-Over) برای هریک از مدل‌ها است. نتایج نشان دادند که وجود بازشو در گوشه‌های دیوار برشی فولادی موج‌دار موجب بالارفتن ضریب رفتار تا 2/7 خواهد شد و در این موقعیت شکل بازشو تأثیری بر مقدار ضریب رفتار ندارد. اما اگر موقعیت بازشو در مجاورت المان‌های مرزی قاب باشد، در حالت بازشوی دایره‌ای در مجاورت تیرها و در حالت بازشوی مربعی در مجاورت ستون‌ها، ضریب رفتار بیشتری ایجاد خواهد شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Numerical Study on the Effects of Opening Shape and Location on Structural Behavior of Corrugated Steel Shear Walls

نویسندگان [English]

  • Gholamreza Nouri 1
  • Gholamhossein Eftekhar 2
1 Faculty of Engineering, Kharazmi university, Tehran, Iran.
2 Ph.D. Candidate, Faculty of Engineering, Kharazmi university, Tehran, Iran.
چکیده [English]

In recent years, several systems have been considered as lateral load systems in buildings. Corrugated steel shear walls are one of these systems which are widely used in buildings for seismic areas. The main advantage of steel shear walls is their ductility and high strength. By making changes in the geometry of the steel shear walls, such as corrugating them, their strength and ductility can be increased. However, sometimes due to reasons such as architectural conditions, executive issues, or wall hardness reduction, they have openings. Due to physical and geometrical nonlinear behavior, the structural behavior of the corrugated steel shear walls with opening is complex. In this paper, by using finite element method on the ABAQUS software, which its results are validated by comparing with experimental results extracted from literature, a wide study on the effect of the shape and location of the opening on the performance of the corrugated shear walls is carried on. The behavior coefficient (R) obtained by applying a non-linear Push-Over is a criterion for comparing the structural behavior of the study samples. The results showed that the presence of openings in the corners of the corrugated steel shear wall would increase the behavior coefficient up to 7.2, and In this situation, the shape of the opening does not affect the amount of the behavior coefficient. If the opening position is in the vicinity of the boundary element of the frame, a more elasticity factor will be created in the case of circular openings in the vicinity of the beams, and square openings in the vicinity of the columns.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Corrugated steel plate shear wall (CSPSW)
  • Openings
  • Physical and geometrical nonlinear
  • Nonlinear finite element method
  • Response reduction factor

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 22 آبان 1397
  • تاریخ دریافت: 20 تیر 1397
  • تاریخ بازنگری: 10 مهر 1397
  • تاریخ پذیرش: 22 آبان 1397