بررسی عملکرد تیر رابط فولادی تعویض پذیر در دیوار برشی بتن مسلح

در دیوارهاي برشی کوپله، تیرهاي همبند اولین المانهایی هستند که تحت بارهای لرزه اي وارد رفتار غیرخطی میشوند. لذا تیرهاي همبند نقش فیوز را داشته و انرژي زلزله را تلف میکنند. براي عملکرد بهینه در سیستم دیوارهاي کوپله، مکانیزم اتلاف انرژي بایدبه صورت تشکیل مفاصل پلاستیک در تیرهاي همبند صورت پذیرد. درنتیجه وجود تیرها باعث کاهش تنش در دیوارهامی شود. با این تفسیر،میتوان تیرهاي همبند را به گونه اي طراحی کرد تا در نقش یک فیوز که قابلیت تعویض دارند در سیستم عمل کنند. در این پژوهش ابتدا رفتار چرخهاي دیوار برشی همبند با تیر رابط فولادي با استفاده از نرم افزار اجزا محدود Diana 9.3 با نمونه آزمایشگاهی صحت سنجی شده است. در مش بندي قسمت دیوار بتنی و تیر فولادي از المانهاي بیست گرهی سالید (solid) ایزو پارامتریک استفاده شده است . براي بتن رفتار ترك توزیع شده (smeared cracking) در نظر گرفته شده است که تحت کشش از منحنی رفتاري هوردجیک و تحت فشار از منحنی رفتاري پارابولیک پیروي میکند. همچنین براي تیر فولادي از مدل رفتاري پلاستیسیته ون مایزس با در نظر گرفتن ناحیه کار سختی به کار گرفته شده است.سپس براي دیوار صحت سنجی شده، تیر فولادي که قابلیت تعویض دارد طراحی شده است . فلسفه طراحی تیر همبند بر این اساس است که زمانی که قسمت فیوز تیر همبند تحت برش جاري میشود، نواحی کناري تیر همبند در ناحیه خطی باقی بماند درنهایت رفتار چرخه اي تیر همبند فولادي تعویض پذیرطراحی شده مورد ارزیابی قرارگرفته است که درنتیجه اثر جمع شدگی (pinchin g) در منحنی چرخه اي در رفتار دیوارهاي برشی داراي تیر همبند تعویض پذیر مشاهده نشد و حلقه ها قابلیت اتلاف انرژي بیشتري از خود نشان میدهند.

کلیدواژه ها:

دیوار برشی با تیر همبند ، تیر رابط فولادی تعویض پذیر ، تسلیم برشی ، رفتار چرخه ای ، طراحی فیوز