ارزیابی ظرفیت دیوارهای برشی فولادی سردنورد شده با استفاده از مدل سازی عددی و مدل جانشین رگرسیونی

سازه های فولادی سرد نورد شده که به دلیل کارایی، مقرون به صرفه بودن و مزایای زیست محیطی شناخته شده اند، نقش مهمی در تامین نیازهای جوامع برای سازه های مقاوم ایفا می کند. با این حال، آنچه پایداری و ایمنی آن را در برابر نیروهای جانبی همچون زلزله و باد تضمین می نماید، دیوارهای برشی فولادی است. در این مقاله یک مدل اجزای محدود بر اساس داده های آزمایشگاهی توسعه یافت، که شامل المان های پوسته تغییرشکل پذیر سه بعدی برای ستونک ها، تیرک ها و روکش فولادی است. در مطالعات قبلی به موضوع بررسی پیچ ها و فواصل آنها و همچنین تاثیر ضخامت ورقهای فولادی پرداخته نشده است. هدف این مقاله، بررسی عوامل تاثیرگذار بر روی دیوارهای برشی فولادی از طریق تجزیه و تحلیل داده های ناشی از تحلیل اجزای محدود دیوارهای برشی CFSاست. در ادامه با استفاده از مدل جانشینی رگرسیونی اثرات پارامترهای ضخامت ورق (t) و فاصله پیچ لبه (s) بر ظرفیت برشی ماکزیمم، جابجایی، سختی اولیه و اتلاف انرژی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد ظرفیت برشی ماکزیمم به طور غیرخطی با t افزایش و با s کاهش می یابد. جهت ارزیابی مدل ارائه شده از پارامترهای R۲=۰.۹۸۱۶،MAE =۱۲.۴۲ ،RMSE =۱۷.۲۸ استفاده گردید که این اعداد نشان دهنده کیفیت خوب برازش مدل با نتایج حاصل از مدلسازی عددی و آزمایشگاهی می باشد. یافته ها ابزارهای عملی برای بهینه سازی دیوارهای برشی CFS ارائه می دهند، عملکرد لرزه ای را بهبود می بخشند و شکاف های موجود را در پارامترهای کلیدی پر می کنند. در نهایت خروجی مدل به یک نقشه طراحی تبدیل شد که امکان برآورد مستقیم ظرفیت دیوارهای برشی در هر ترکیب (t,s) را فراهم می نماید.

کلیدواژه ها:

سازه های فولاد سرد نورد شده ، دیوار برشی ، اتصالات ، تحلیل عددی ، مدل رگرسیون