مقاله بررسی رفتار لرزه ای دیوارهای برشی فولادی نیمه مقید در لبه ها

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  مقاله بررسی رفتار لرزه ای دیوارهای برشی فولادی نیمه مقید در لبه ها دارای ۲۰ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله بررسی رفتار لرزه ای دیوارهای برشی فولادی نیمه مقید در لبه ها  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله بررسی رفتار لرزه ای دیوارهای برشی فولادی نیمه مقید در لبه ها،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله بررسی رفتار لرزه ای دیوارهای برشی فولادی نیمه مقید در لبه ها :

چکیده

دیوارهای برشی فولادی از تمام ویژگی های لازم برای یک سیستم مقاوم در برابربرخوباردارهای جانبی

بوده اند، اما مسئله افزایش مقطع ستون های کناری دیوار برشی فولادی (جهت جلوگیریمفصلازتشکیل

پلاستیک و تهدید پایداری کلی سازه) بعنوان معضلی مهم، استفاده از این سیستم را تحت الشعاع قرار داده است. محققین برای رفع این مشکل در سال های اخیر سیستم دیوار برشی فولادی جدیدی را معرفی کرده اند که در این سیستم ورق دیوار برشی بجای ستون های اصلی قاب، به ستون های فرعی ای وصل می شود که باربری قائم نداشته و صرفا وظیفه ایجاد میدان کششی در ورق و باربری جانبی را بر عهده دارند.

نتایج آزمایشات مختلف بر روی این سیستم نشان داده است که سیستم پیشنهادی عملکردومناسبی داشته

مشکلات دیوارهای برشی متعارف را ندارند. از این رو در مطالعات بعدی به رفتارسنجی، تکامل بخشی و تخمین ظرفیت نهایی این نوع دیوارهای برشی پرداخته شده است. این تحقیق در راستا و ادامه تحقیقات فوق به بررسی رفتار لرزه ای دیوارهای برشی سخت شده و سخت نشده ی نیمه مقید در لبه ها تحت بارگذاری خطی و سیکلیک با کمک نرم افزار ABAQUS می پردازد. نتایج این تحقیق نشان می دهد با

استفاده از دیوارهای برشی با بازشو همراه با المان های کششی وصل شده به المان های مرزی قائم رفتار

دینامیکی سازه تغییر کرده و مشکل ذکر شده در بالا رفع شده است، همچناستهلاکینشکل پذیری و

انرژی افزایش یافته و مقاومت در حد مناسبی حفظ شده است.

واژگان کلیدی:

دیوار برشی فولادی، شکل پذیری، سخت کننده، ستون داخل

۱. دانشجوی کارشناسی ارشد عمران دانشگاه آزاد قزوین، @gmail.com222s.mehr.
۲. استادیار دانشکده فنی مهندسی دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره) ، memarpour@eng.ikiu.ac.ir

۱

مقدمه

مطالعات برای تحلیل دینامیکی غیر خطی روی دیوارهای برشی فولادی نازک توسط(۱۹۹۱(Sabouri -Ghomi and Roberts,

پایه ریزی شده، که روش تحلیل آن بر پایه حل دیفرانسیل محدود انجام می گیرد.

دیوارهای برشی فولادی سنتی دارای ستون های بسیار قوی هستند تا بتوانند در مقابل بارهای ثقلی و اثرات میدان کشش ناشی از اعمال برش بر صفحه پر کننده دیوار برشی مقابله نمایند. استفاده از این ستون ها که ابعاد بسیار بزرگی پیدا می کنند، باعث می

شوند طرح غیراقتصادی و سنگین به نظر برسد و این عامل بازدارنده برای استفاده از دیوارهای برشی فولادی است.

تحقیق در مورد عملکرد مطلوب و طرح اقتصادی این سیستم، برای اولین بار دریک مطالعه عددی توسـط(۱۹۹۴ (Lu and Xue,

انجام شد که پیشنهاد شد لبه های ورق آزاد باشند، بصورتی که ورق به ستون های سازه وصل نشود تـا میـدان کشـش از ورق بـه

ستون ها منتقل نگردد. (۲۰۰۱ (Driver et al, در کنفرانس سازه های فولادی آمریکای شمالی، مقاله ای توصیفی ارائـه دادنـد کـه به پیشرفت های اخیر و چشم انداز آینده تحقیق در زمینه دیوارهای برشی فولادی پرداخـت. آن هـا در بخـش دوم مقالـه بـه ایـن موضوع اشاره کردند که با افزایش ضخامت ورق بر حسب نیاز سازه ای، مقطع ستون های کنار ورق به علت مهار نیروهـای ناشـی از میدان کشش در هنگام زلزله، افزایش می یابند. آن ها بر این نکته تأکید کردند که اگرچه می توان ستون ها را بـرای ایفـاء نقـش دوگانه تحمل بارجانبی (مهار میدان کشش و نیروهای داخلی اعضای قاب به سبب بار جانبی) و بارهای قائم طراحی کرد، اما جـدا
کردن این دو حالت از هم می تواند مفید باشد. (۲۰۰۸ (Berman et al, در مقاله ای توصیفی که مربوط به نیازهـا و زمینـه هـای

تحقیقی برای دیوارهای برشی فولادی بود. به معضل بزرگ بودن مقطع ستون های کنار دیوار برشی در مطالعات و آزمایشات اتجام شده روی این سیستم اشاره کرده و جهت حل این مشکل راه حل هایی را کهقبلاٌ توسط محققین پیشنهاد شده بـود، مـورد نقـد و

بررسی قرار دادند. (محرمی و همکاران، (۲۰۰۹ از دانشکده مهندسی دانشگاه تربیت مدرس تهران ، تحقیقـی در زمینـه دیوارهـای برشی نیمه مقید انجام دادند، در این تحقیق یک روش جدید برای ارزیابی ظرفیت برشی دیوارهای برشی فولادی به طریـق مشـابه
سازی این سیستم به شاه تیرهای ورقی، ارائه شده است. آن ها در این تحقیق الگـوریتمی را بـا اسـتفاده از پارامترهـای داخلـی ای

همچون ابعاد دیوار، اندازه ستون ها و ضخامت پلیت پیشنهاد داده اند که ظرفیت نهایی دیوار های برشی فولادی را تعیین می کنـد،

همچنین بار شکست پیش بینی شده از این روش، به وسیله FEM ارزیـابی شـده اسـت. موسسـه تحقیقـات جلـوگیری از بحـران
دانشگاه کیوتو۳ ژاپن به همراه گروه مهندسی محیط زیست و عمران و دانشکده مهندسی جورجیای۴ آتالانتا۵ ایالات متحده(Kurata

متحده(۲۰۱۱ (Kurata et al, در مورد بهسازی لرزه ای قابهای لرزه ای توسط دیوار برشی پلیـت فـولادی بـه همـراه بادبنـدهای

کششی تحقیق کرده اند آن ها یک سیسیتم دیوار برشی ویژه (spsw) معرفی کرده اند که سبک تر و منعطف تر از یک دیوار برشی

– Kyoto 3 – Geovgia 4 – Atlanta 5

۲

بتنی مسلح می باشد و می تواند یک سیستمی با افزایش قابل توجهی در سـختی و قابلیـت بـاربری و جـذب انـرژی فـراهم آورد.

فلسفه طراحی برای استفاده از پلیت های نازک سخت نشده مطرح شده است و مقاومـت پـس کمـانش صـفحات میانقـاب بـرای

محاسبه مقاومت برشی سیستم در نظر گرفته شده است. این فلسفه طراحی جدید بطور وسیعی مورد قبول محققان و آئین نامه های

رایج واقع شده است. (جهانپور و همکاران، (۲۰۱۱ در مورد رفتار لرزه ای دیوارهای برشی فـولادی نیمـه مقیـد SSSW تحقیقـی

ارائه دادند. در این تحقیق روند طراحی (جهانپور و همکاران، (۲۰۰۹ تعمیم یافته است بـدین نحـو کـه تیرهـای فرعـی بـه عنـوان

اعضای پلاستیک صلب، که به موجب آن اجازه می دهیم مفاصل پلاستیک در آن ها گسترش بیابد در نظر گرفته شده است.

مدلهای عددی و بررسی رفتار هرکدام از آنها

در این مطالعه چندین نمونه دیوار برشی که در جدول (۲) آورده شده است تحت بارگذاری های مختلف در نرم افزار اجزای

محدودABAQUS [9] مدل سازی شده و رفتار لرزه ای هر کدام مورد ارزیابی واقع شده است.

مصالح استفاده شده در تمامی اجزایمشخصاتمدلها، فولاد st37 با جدول((۱ می باشد؛
جدول(-(۱ مشخصات فولادst37

جرم مخصوص مدول یانگ نسبت پواسون رفتار الاستوپلاستیک

۷۸۵۰ ۲,۱× ۱۰۶ ۰,۳ تنش تسلیم در کرنش صفر تنش تسلیم در کرنش
۰,۲
۳ ۲
۲۴۰۰ ۳۸۰۰
۲ ۲

برای ساختن اجزای نمونه ها از المان shell چهار گره ای S4R استفاده شده است که یک المان صفحه ای جابجایی/تنش، چهارضلعی، چهار نقطه ای با کاهش درجات آزادی همراه با پذیرش کرنش بزرگ بوده است این المان ۶ درجه آزادی در هر گره دارد بنابراین رفتار خارج از صفحه پلیتهای میانقابی در این مدل ها شامل شده است. برای مدل کردن المان های کششی از المان Truss ،T3D2 که رفتاری محوری دارد استفاده شده است.

مشخصات هندسی نمونه ها

ابعاد داخلی دهانه قاب در نمونه های یک طبقه (شکل۵×۲,۹ (۱ متر می باشد. که مجموعه آنها از ستون ها، تیرها، دیوار میانقابی،

المان های مرزی، المان های کششی و براکت ها ساخته شده است که به نحوی به یکدیگرمتصل شده اند، مشخصات آنها بشرح

ذیل میباشد:

ستون جها(ن:(H 30×۱ سانتیمتر، بال ها ۳۰×۱,۵ سانتیمتر، تیرها(:(H جان ۳۰×۰,۸ سانتیمتر، بال ها ۳۰×۱ سانتیمتر
المان های مرزی(:(UNP ناودانی شماره ۱۰،۱۸و دوبل۱۸، پلیت میانقابی: ضخامت ۰,۴ سانتیمتر

۳

براکت ها: ورق هایی با مقاومت بالا می باشند که جهت اتصال المانهای کششی به المانهای مرزی قائم استفاده شده است و دارای ضخامت ۱,۵ سانتیمتر می باشند.