بررسي مقايسه اي رفتار لرزه اي و ظرفيت برشي ديوارهاي برشي فولادي و مركب به روش اجزاي محدود

در اين تحقيق رفتار غيرخطي لرزه اي و ظرفيت برشي ديواره هاي برشي فولادي و مركب تحت يك آناليز استاتيكي افزاينده غير خطي مورد مطالعه و بررسي قرار گرفته است. سالهاي اخير كاربرد ديوارهاي برشي فولادي بدليل سختي و مقاومت برشي قابل توجه و همچنين شكل پذيري مناسب آن، رو به افزايش است. اما از نقاط ضعف اين نوع ديوار برشي، كمانش صفحه فولادي در ديوارهاي برشي فولادي سخت نشده است كه ضمن كاهش باربري، باعث مشكلات معماري نيز مي گردد كه اين ضعف با استفاده از يك پوشش بتني در طرفين صفحه فولادي برطرف مي شود. اين نوع ديوار كه ديوار برشي مركب ناميده مي شود، همراه با ديوار برشي فولادي مورد بررسي و مقايسه قرار گرفته است. بدين منظور، 10 ديواربرشي فولادي و 10 ديوار برشي مركب متناظر با تعداد طبقات 3، 6، 9 و 15 و با طولهاي دهنه 3، 5 و 7/5 متر با استفاده از روش المان محدود بصورت سه بعدي در نرم افزار ANSYS، شبيه سازي شده و آناليز گرديد. با توجه به نتايج آناليز، پارامترهاي لرزه اي مربوز به شكل پذيري، اضافه مقاومت و در نهايت ضريب رفتار (R) براي همه نمونه ها بدست آمده و با هم مقايسه شد. همچنين به منظور بررسي ميزان تاثير پوشش بتن مسلح در افزايش ظرفيت برشي و مقاومت كمانش صفحه فولادي، ظرفيت برشي ديوارهاي برشي مركب با ديوارهاي برشي مركب با ديوارهاي برشي فولادي متناظر مقايسه گرديد. از طرفي به منظور بررسي رفتار بعد از كمانش (Post Buckling) صفحه فولادي در ديوار برشي فولادي كه با ايجاد عمل ناحيه كشش (Tension Field Action) همراه است، با استفاده از نمودار كمانش صفحه فولادي، نسبت نيروي قابل تحمل در محدوده بعد از كمانش به مقدار آن در محدوده قبل از كمانش ارائه گرديد. نتايج بدست آمده نشان داد كه هر نوع ديوار، رفتار شكل پذيري مناسبي دارند و بر اساس آنها مقدار ميانگين ضريب رفتار (R) براي دو نوع ديوار پيشنهاد گرديد. همچنين با مقايسه ظرفيت بدست آمده براي ديوارها، مشخص شد كه ظرفيت ديوارهاي برشي مركب بطور نسبي از ديوارهاي برشي فولادي متناظر، بزرگتر بوده كه اين نسبت بر حسب طول دهنه و تعداد طبقات، متفائت مي باشد. همچنين مشاهده شد مه نسبت تحمل نيرو در محدوده بعد از كمانش به نيروي قابل به نيروي قابل تحمل در محدوده قبل از كمانش صفحه فولادي ديوار برشي بدون آنكه تغيير مكان جانبي زيادي در آن روي دهد، بطور نسبي بزرگتر خواهد بود كه نشان دهنده رفتار مناسب ورق بعد از كمانش است.