تحلیل غیرخطی رفتار سخت کننده های قطری، افقی-قائم و ترکیبی در دیوار برشی فولادی

نویسندگان

1 استادیار دانشگاه مهندسی رجا قزوین ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، موسسه آموزش عالی دانشستان، اراک، ایران

3 کارشناس آزمایشگاه بتن و مصالح ساختمانی، گروه مهندسی عمران، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی‌(ره)، قزوین، ایران

چکیده

دیوار برشی فولادی به‌عنوان عضو باربر جانبی در برابر نیروهای جانبی زلزله و باد در ساختمان‌های بلند در چند دهه اخیر مطرح و مورد توجه قرار گرفته‌ است. امروزه این اعضای باربر جانبی با شکل‌پذیری بالا، ظرفیت جذب و استهلاک انرژی فراوان و سختی اولیه‌ی بالا در ساختمان‌های جدید و همچنین تقویت ساختمان‌های موجود به‌خصوص در کشورهای زلزله‌خیز استفاده می‌شوند. استفاده از سخت‌کننده‌ها در دیوار برشی فولادی سبب کاهش ضخامت دیوار برشی، افزایش مقاومت و سختی در دیوار برشی فولادی می‌گردد. هدف این مطالعه ارائه چیدمان جدید سخت کننده با عملکرد بالاتر از سایر چیدمان‌ها به منظور دستیابی به مقاومت برشی و سختی جانبی بالاتر می‌باشد. بدین منظور پس از صحت سنجی مدل سازی عددی، چند مدل دیوار برشی فولادی با چیدمان سخت‌کننده رایج در سازه‌ها از جمله چیدمان افقی-قائم و قطری، با چیدمان پیشنهادی به صورت قطری به همراه افقی-قائم به‌وسیله نرم‌افزار اجزا محدود آباکوس تحت بارگذاری چرخه ای و یک طرفه قرار گرفته و در انتها تحلیل و مقایسه می‌شود. نتایج نشان می دهد که چیدمان جدید ارائه شده محصور شدگی بیشتری برای ورق میانی ایجاد کرده و مقاومت برشی نهایی دیوار برشی فولادی را 47.5% افزایش می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Non-linear analysis of simultaneous effect of diagonal and horizontal-vertical stiffeners on behavior of steel plate shear wall

نویسندگان [English]

  • seyd mohamad farnam 1
  • Mohammad Ali Haji Arbabi 2
  • Omid Bamshad 3
1 Assistant Professor of Raja Qazvin university of Engineering iran
2 MS. student, Department of Civil Engineering, Daneshestan Institute of Higher Education, Arak, Iran.
3 Expert of concrete and construction materials Lab., Department of Civil Engineering, Imam Khomeini International University (IKIU), Qazvin, Iran.
چکیده [English]

The steel plate shear wall (SPSW) as a lateral bearing system in high-rise buildings has been focused in recent decades. Today, these lateral bearing members with high ductility, high energy absorption, and high initial stiffness are used in new buildings as well as rehabilitation of existing buildings, especially in earthquake-prone countries. The use of stiffeners in the SPSW reduces the thickness of the infill plate, and increases the strength and stiffness of the SPSW. The aim of this study is to present a new arrangement for stiffeners with high performance in order to achieve higher shear strength and lateral stiffness. For this purpose, after validating the numerical modeling, several SPSWs with common (horizontal-vertical and diagonal arrangement) and proposed arrangement (diagonally along with horizontal-vertical) of stiffeners were modeled in Abaqus finite element software and were subjected under monotonic and cyclic loads. The results showed that the suggested arrangement provided more confinement for the infill plate and enhanced the final shear strength of the SPSW by 47.5%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Steel plate shear wall
  • arrangement of stiffeners
  • finite element analysis
  • shear strength
  • energy absorption