مطالعه عددی رفتار لرزه ای دیوار برشی فولادی با سخت کننده های قوسی شکل

سیستم دیوار برشی فولادی به عنوان یکی از سیستم های باربر جانبی لرزه ای مورد استفاده قرار می گیرد. طبق آیین نامه های طراحی لرزه ای جهت تامین تنش یکنواخت در طول و ارتفاع دیوار، المان های مرزی قائم و افقی باید از صلبیت خمشی بالایی برخوردار باشند. ضوابط آیین نامه های لرزه ای در این مورد گاهی منجر به انتخاب مقاطع غیر اقتصادی در تیر و ستون متصل به دیوار می گردد. در دیوارهای برشی فولادی تحت بارهای جانبی، کرنش های پلاستیک قابل توجهی در گوشه های دیوار در محل اتصال تیر و ستون ایجاد می شود. در این مطالعه جهت کاهش تقاضا در المان های مرزی قائم متصل به دیوار و اقتصادی شدن طرح، سخت کننده های قوسی شکل در داخل دیوار پیشنهاد شده است. این سخت کننده ها تغییر شکل های پلاستیک را عمدتا به داخل دیوار و به دور از ستون ها هدایت می کنند. جهت بررسی و مقایسه رفتار مدل پیشنهادی، ۲۰ مدل اجزای محدود تحت بارگذاری جانبی یکنواخت و نیز ۱۶ مدل تحت بارگذاری جانبی چرخه ای توسط نرم افزار ANSYS مدل سازی شده و سپس مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که افزودن سخت کننده ها در دیوارهای برشی که نسبت طول به ارتفاع پانل فولادی بیشتر از یک می باشد، می تواند موجب افزایش میزان جذب انرژی، ضریب ویسکوز، معادل و اتلاف انرژی سیستم باربر جانبی شود. نتایج نشان داد در مدل پیشنهادی وجود سخت کننده ها موجب کاهش تقاضا در ستون ها گردیده و منجر به انتقال خرابی از محل اتصال جوشی تیر به ستون به داخل دیوار می شود.

کلیدواژه ها:

دیوار برشی فولادی ، سخت کننده قوسی شکل ، جذب انرژی ، اتلاف انرژی ، ضریب ویسکوز معادل ، ANSYS