نشریه علمی سازه و فولاد

نشریه علمی سازه و فولاد

بررسی تحلیلی، عددی رفتار دیوارهای برشی فولادی با ستون های غیریکسان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
- دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
چکیده
دیوارهای برشی فولادی دارای بازشو، به دلیل عملکرد مناسب معماری، مورد اقبال چشمگیر بوده‌ است. نوع خاصی از این سیستم‌ها، دیوارهای برشی دارای بازشوی درب شکل است که در آن بازشو همانند یک دروازه‌ از کف تا تیر بالایی امتداد می‌یابد و المان‌های مرزی ضعیف‌تر نسبت به ستونهای اصلی در طرفین بازشو تعبیه می‌شوند. با فرض رفتار برشی محض برای این سیستم می‌توان هر کدام از پانل‌های طرفین بازشو را به عنوان یک دیوار برشی با المان‌های مرزی قائم غیر یکسان در نظر گرفت. رفتار این نوع دیوار برشی با استفاده از روابط متداول دیوارهای برشی فولادی قابل بیان نبوده و در ادبیات فنی تاکنون به دقت مورد بررسی قرار نگرفته است. در این مطالعه رفتار دیوار برشی فولادی با یک ستون قوی و یک ستون ضعیف به صورت تحلیلی و عددی بررسی شده است. روابط تحلیلی برای تعیین منحنی بار تغییرمکان سیستم با تفکیک عملکرد ورق، ستون قوی و ستون ضعیف ارائه شده است. به منظور بررسی صحت روابط تحلیلی، 12 مدل عددی دیوار برشی با تغییر ابعاد کلی سیستم و مقاطع مختلف ستون‌ها به روش اجزای محدود مورد مطالعه قرار گرفته و میزان خطاهای احتمالی بین نتایج نیز تحلیل شده است. نتایج بدست آمده حاکی از انطباق مناسب روابط تحلیلی با رفتار واقعی این سیستم بوده و قابل استفاده بودن این روابط در طراحی این نوع دیوارهای برشی را بیان می‌دارد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Theoretical and Numerical Study of Steel Plate Shear Walls with Unequal Columns

چکیده English

Steel plate shear walls with openings are highly interested because of their architectural aspects. A particular type of these systems is the steel plate shear wall with door-shaped opening; the opening is continued from the base to top beam and surrounded by boundary elements relatively weaker to main columns. Assuming the pure shear behaviour for this system, each of the side panels can be considered a steel plate shear wall with unequal VBEs (vertical boundary elements). Behaviour of this type of steel shear walls cannot be predicted by the common relations of steel shear walls; therefore, it has not been covered in technical literatures until now. In this study the behaviour of steel plate shear wall with one strong and one weak column is theoretically and numerically investigated. Theoretical relations to define the load-displacement curve were proposed. In order to study the theoretical relations comprehensively, 12 numerical models with various overall dimensions and column cross sections were investigated by finite element method; the probable errors of the results were also analysed. The obtained results show good agreement between theoretical relations and real behaviour of steel plate shear walls with unequal columns and persists the applicability of the relations in design of these systems.

کلیدواژه‌ها English

Steel plate shear walls
door type opening
unequal columns
plate-frame interaction theory
tension field action

  • تاریخ دریافت 09 مرداد 1403
  • تاریخ اولین انتشار 09 مرداد 1403
  • تاریخ انتشار 01 مرداد 1395