نشریه علمی سازه و فولاد

نشریه علمی سازه و فولاد

بررسی تحلیلی و عددی اثر خمش و برش بر رفتار دیوارهای برشی فولادی با ورق نازک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 استادیار و عضو پژوهشکده فناوری‌های نوین مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
2 کارشناس ارشد سازه، دانشگاه سمنان
10.22034/jss.2013.238853
چکیده
دیوار برشی فولادی در چند دهه اخیر به عنوان یک سیستم مقاوم در برابر بارهای جانبی در ساختمان‌های مختلف به خصوص در ساختمان‌های بلند مورد توجه قرار گرفته است. نتایج آزمایشات انجام گرفته بر روی دیوارهای برشی فولادی تحت بار‌های چرخه‌ای نشانگر سختی زیاد، مقاومت کافی، شکل‌پذیری مناسب و استهلاک زیاد انرژی حاصل از زلزله در این سیستم باربر جانبی است. در دیوارهای برشی فولادی در صورت کوتاه بودن سازه، تغییر مکان‌های برشی حاکم بوده و تعیین کننده سختی جانبی سازه می‌باشد. اما برای سازه‌های متوسط و بلند و یا در دیوارهای با نسبت ارتفاع به عرض بزرگتر از یک، تغییر شکل‌های محوری بزرگ ستون‌ها و تشدید اثرات آن‌ها در ارتفاع باعث می‌شود تا تغییر مکان‌های خمشی حاکم گردد. در این مقاله به منظور بررسی رفتار خمشی و برشی این سیستم، به تحلیل قاب‌ سه طبقه دیوار برشی فولادی به روش شیب-افت اصلاح شده با استفاده از شیوه معادل‌سازی ورق‌های فولادی با فنر پرداخته شده است. به منظور مدل‌سازی رفتار ورق، از سختی ورق روش اندرکنش ورق با قاب استفاده گردیده است. نتایج تحلیل در روش عددی ارائه شده به شیوه شیب-افت اصلاح شده با نتایج تحلیل به روش‌ اجزاء محدود با یکدیگر مقایسه، لکن به دلیل عدم ایجاد میدان کشش قطری کامل در مدل‌های اجزاء محدود و فرض تسلیم کامل ورق در مدل اندرکنش ورق با قاب، اختلافی بین نتایج مشاهده که بر این اساس اثرات میدان کشش قطری ناقص در مدل‌سازی به شیوه شیب-افت اصلاح شده لحاظ گردیده و نتایج، انطباق مناسبی با یکدیگر پیدا نمود.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Analytical and Numerical Study on Bending and Shear Effects of Steel Plate Shear Walls

نویسندگان English

Majid Gholhaki 1
Zahra Ebrahimi Sabet 2
چکیده English

Steel Plate Shear Walls in recent decades as a lateral load resisting system of buildings, especially tall buildings have been discussed. Using this system in tall buildings requires a detailed analysis on behavior of Steel Plate Shear Walls. In tall buildings, bending deformations are more effective. So in this research, three-story Steel Plate Shear Walls are analyzed by modified - slop deflection method which considers bending deformations. The plates in this system are equaled by diagonal springs. Plate - frame interaction method is used for calculating plate stiffness. The process of analysis is conducted in a programming language in order to reduce analysis time. Analytical results in compare with finite element analysis show incorrect assumption in plate - frame interaction method for making complete diagonal tension field in post-buckling phase should be modified. After modifying, analytical results in compare with finite element analysis show good coincidence.

کلیدواژه‌ها English

Thin Steel Plate Shear Wall
Bending and Shear Effects
Modified-Slop Deflection
Diagonal Tension Field