13758

13758

بررسي رفتار لرزه اي ديوار برشي فولادي نيمه مقيد تقويت شده با صفحات كامپوزيتي پليمري

كارشناسي ارشد

عمران - سازه

آبان 1393

آبان 1393

دكتر محمدعلي برخورداري

دكترسيد علي اصغر حسين زاده

چكيده وقوع زلزله و نحوه مقابله با آن همواره يكي از چالش¬هاي بشر در نواحي لرزه¬خيز دنيا محسوب مي¬شود. يكي از سيستم¬هاي باربر لرزه¬اي كه در سال¬هاي اخير مورد توجه مهندسان عمران قرار گرفته است، سيستم ديوار برشي فولادي است. در سيستم ديوار برشي فولادي، ورق به اعضاي مرزي افقي (تيرها) و قايم (ستون¬ها) با استفاده از اتصال پيچي يا جوشي متصل مي¬شود. مجموعه حاصل تشكيل يك سيستم دوگانه را مي¬دهد كه در آن ورق و قاب خمشي بصورت مشترك در مقابل بارهاي لرزه¬اي وارده ايفاي نقش مي¬كنند. سيستم ديوار برشي فولادي داراي مزاياي گسترده¬اي نظير سختي و مقاومت قابل توجه، شكل-پذيري مناسب و جذب انرژي بالا است. يكي از انواع سيستم ديوار برشي فولادي، سيستم نيمه مقيد است كه در آن ورق، تنها در بخشي از طول دهانه ديوار (و نه در كل آن) استفاده، و در دو سمت خود به ستون¬هاي ثانويه متصل مي¬شود. علي رغم مزايايي كه براي اين سيستم جديد در تفكيك المان¬هاي باربر ثقلي و المان¬هاي باربر لرزه¬اي عنوان شده است، به دليل كاهش طول ورق، مقاومت، سختي و جذب انرژي سيستم جديد بطور نسبي كاهش مي-يابد. يكي از راهكارهايي كه برايجبران اين اثرات و بهبود رفتار سيستم نيمه مقيد پيشنهاد مي¬شود، تقويت ورق با الياف پلمير مسلح شده است. اين پايان¬نامه به ارزيابي تاثير استفاده از الياف تقويتي GFRP در رفتار ديوار برشي فولادي نيمه مقيد تقويت شده با استفاده از روش المان محدود مي¬پردازد. براي مدلسازي¬ها از نرم¬افزار ABAQUS بهره گرفته شده است. در مطالعات، تاثير استفاده از الياف GFRP در خصوصيات رفتاري سيستم (يعني مقاومت، سختي، شكل پذيري و جذب انرژي) براي مدل¬هايي شامل نسبت¬هاي مختلف طول بازشو، مقاطع مختلف از ستون¬هاي ثانويه، طول¬هاي متفاوت دهانه و ضخامت متغير ورق بررسي مي¬شود. با توجه به نتايج بدست آمده، استفاده از الياف تقويتي مي¬تواند اثر قابل توجهي در افزايش مقاومت و جذب انرژي سيستم داشته باشد، ليكن تاثير آن در افزايش سختي سيستم چندان قابل توجه ارزيابي نمي¬شود. همچنين، به دليل استفاده از الياف تقويتي از شكل¬پذيري سيستم نيز به ميزان كمي كاسته مي¬شود. واژه‌هاي كليدي:ديوار برشي فولادي نيمه مقيد، الياف GFRP، تحليل غيرخطي، تحليل چرخه¬اي، منحني هيسترزيس.