27753

ارائه چيدمان جديدي از ورقهاي تخت و موجدار براي ارتقاء رفتار لرزه اي ديوارهاي برشي فولادي

دكتري تخصصي (PhD)

مهندسي عمران- سازه

1397

1401/10/11

وحيد بروجرديان

علي قمري

مهندسي عمران

ديوار برشي فولادي يك سيستم باربر جانبي كارا و اقتصادي در برابر بارهاي جانبي است كه در مطالعات عددي و آزمايشگاهي و همچنين زلزله هاي گذشته عملكرد مطلوبي داشته است. اين سيستم از شكل پذيري، سختي جانبي، و مقاومت بالايي برخوردار است. در ديوارهاي فولادي سخت نشده، رفتار پس كمانشي ورق باعث ايجاد تنش هاي زياد در ستون هاي اطراف ورق مي شود و از طرفي كمانش ورق در ناحيه الاستيك باعث ايجاد پينچينگ در منحني هيسترزيس و بالطبع ايجاد افت جذب انرژي سيستم مي گردد. هر چند استفاده از ورق هاي موجدار باعث افزايش مقاومت الاستيك ورق مي شود اما رفتار غيرخطي وكمانش الاستيك آنها ميزان شكل پذيري را كاهش مي دهد. بنابراين در اين رساله استفاده از تركيب ورق هاي موجدار و صاف در ديوار فولادي پيشنهاد شده است كه رفتار آن به صورت عددي و پارامتريك مورد بحث و بررسي قرار گرفت. براي بررسي رفتار مدل ديوار برشي 75 مدل با تغييرات ضخامت ورق و ابعاد پانل به صورت بارگذاري مونوتونيك و چرخه اي مورد تحليل قرار گرفت. مقايسه ديوار پيشنهادي با ديوار برشي مرسوم نشان مي دهدكه در ديوار پيشنهادي علاوه بر افزايش سختي، مقاومت و جذب انرژي، تنش هاي ناشي از رفتار غيرخطي ورق در قاب محيطي كاهش مي يابد. همچنين اثر فاصله رديف پيچ ها، هندسه ورق هاي موجدار، نسبت ابعاد پانل بر رفتار ديوار بررسي شده است. نتايج نشان مي دهد در صورت استفاده از رديف پيچ هاي با فاصله كمتر يك چهارم طول ورق، تاثير اندكي بر پاسخ سيستم دارد. علاوه بر آن، افزايش زاويه ورق موجدار باعث بهبود رفتار سيستم مي شود اما اين افزايش تا زاويه 8/51 درجه باعث بهبود عملكرد سيستم شده و بيشتر از آن تاثير افزايش زاويه ناچيز است. با توجه به اينكه ديوار پيشنهادي يك سيستم جديد نسبت به ديوارهاي مرسوم است لذا روابط طراحي آن در دسترس نيست بنابراين روابط لازم براي تحليل و طراحي اين سيستم استخراج شده است كه از همگرايي مناسبي با نتايج المان محدود برخوردار است.

1401/11/02

Presenting a new compounding the flate and corregated infill plate to enhance the seimic behavior of steel plate shear wall

1/1/2024 12:00:00 AM

The steel shear wall is an efficient and economical lateral resistance system against lateral loads, which has performed well in numerical and laboratory studies as well as in past earthquakes. This system has ductility, lateral stiffness, and high resistance. The post-buckling behavior of unstiffened steel shear walls results in high stresses within the columns surrounding the sheet, whereas buckling in the elastic region results in system energy absorption being lost due to pinching in the hysteresis curve. Corrugated sheets increase the elastic shear resistance of sheets, but their non-linear behavior and elastic buckling reduce ductility. A combination of corrugated and flat plates was studied numerically and parametrically in this thesis to study the performance of a steel wall made from corrugated and flat plates. In order to investigate the behavior of the shear wall model, 75 models were analyzed. A study of the effect of thickness and panel dimensions on seismic parameters under monotonic and cyclic loading was conducted. Comparing the proposed wall with the conventional shear wall reveals that, in addition to increasing stiffness, resistance, and energy absorption in the proposed wall, the nonlinear behavior of the sheet reduces stresses in the surrounding frame. Also, the effect of bolts rows, the geometry of the corrugated plate, and the panel's dimensions ratio on the wall's behavior have been investigated. As a result, if the distance between the screws is less than a quarter of the sheet length, it has little effect on the system's response. In addition, increasing the angle of the corrugated sheet improves the performance of the system, but this improvement only lasts up to 51.8 degrees, and beyond that, there is no significant effect. Since the proposed wall is a new system compared to conventional walls, its design relationships are not available. Therefore, the necessary relationships have been extracted for analyzing and designing such systems, and they are congruent with the finite element results.

ديوار برشي فولادي موجدار , سختي , مقاومت , شكل پذيري

corrugated steel plate shear wall , stiffness , Strength , ductility

Alireza Abbaszade

Dr. Boroojerdian