ارزیابی ظرفیت دیوارهای برشی فولادی سرد نورد شده با استفاده از مدلسازی 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، به عنوان یکی از پیشرفته ترین رویکردهای مهندسی عمران نقش محوری در تامین نیازهای جوامع برای سازه های مقاوم مقرون به صرفه و دوستدار محیط زیست ایفا می کند. این سیستم که بر پایه مقاطع فولادی نازک و سبک استوار است امکان اجرای سریع، کاهش وزن کلی سازه و افزایش بهره وری را فراهم می آورد؛ 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 در نرم افزار آباکوس بر اساس داده های آزمایشگاهی توسعه یافت، که شامل المان های پوسته تغییر شکل پذیر سه بعدی برای ستونک ها، تیرک ها و روکش فولادی است. در مطالعات قبلی به موضوع بررسی پیچ ها و فواصل آن ها و همچنین تاثیر ضخامت ورق های 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 CFS است. 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 می یابد و با S کاهش می یابد. 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 ، یادگیری ماشین