نشریه علمی سازه و فولاد

نشریه علمی سازه و فولاد

ارزیابی تحلیلی عملکرد لرزه‌ای دیوارهای برشی مختلط همبند-پُر شده با بتن، با تیرهای پیوند خمش و برش-کنترل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 مهندسی عمران، دانشگاه تهران، تهران
2 استاد دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران
10.22034/jss.2026.581459.1035
چکیده
زمینه و هدف: یکی از سیستم‌های سازه‌ای که در دو دهۀ اخیر مورد توجه محققان و مهندسان قرار گرفته، سیستم دیوار برشی مختلط-پُر شده با بتن است. در سازه‌های بلند مرتبه غالباً با توجه به نیازهای سازه‌ای از هسته‌های دیوار برشی استفاده می‌شود که به‌منظور جانمایی بازشو، نیاز به همبند نمودن دیوارها با تیرهای پیوند اجتناب‌ناپذیر است. در ادبیات فنّی اغلب مطالعات، بر روی دیوارهای مختلط منفرد بوده و مطالعات بسیار محدودی بر روی دیوارهای مختلط همبند و تیرهای پیوند انجام شده و لذا نیاز به مطالعات بیشتر در این زمینه کاملاً محسوس است. تیرهای پیوند نیز بسته به مشخصات ابعادی ممکن است از نوع خمش- یا برش-کنترل باشند که هر یک از آن‌ها می‌تواند بر رفتار کلی سیستم سازه‌ای تأثیرگذار باشد.
روش پژوهش: در مطالعه حاضر، رفتار و عملکرد دیوارهای برشی مختلط همبند-پُر شده با بتن با تیرهای فولادی خمش-کنترل و برش-کنترل از نظر سختی، مقاومت و شکل‌پذیری بررسی می‌شود. همچنین تأثیر نوع تیرهای پیوند بر عملکرد و رفتار سیستم‌های دیوار برشی مختلط همبند-پُر شده با بتن بررسی می‌شود. برای این منظور مدلسازی غیرخطی در نرم‌افزار OpenSees انجام شده و نتایج آن با نتایج مطالعات آزمایشگاهی در ادبیات فنی صحت‌سنجی می‌شود.
یافته‌ها: نتایج نشان می‌دهد نوع تیر پیوند از نظر خمش-کنترل یا برش-کنترل، بر پارامترهای اصلی سیستم سازه‌ای شامل سختی، مقاومت و شکل‌پذیری تأثیر قابل توجهی دارد. در سازه‌های مطالعه شده، بیشینه مقاومت سیستم دیوار مختلط با تیرهای پیوند برش-کنترل نسبت به خمش-کنترل، 33 تا 35 درصد بیشتر است.
نتیجه‌گیری: نتایج نشان می‌دهد توزیع جابجایی نسبی در سازه‌های دیوار برشی همبند، رفتاری مابین دیوار منفرد و قاب خمشی دارد؛ به‌طوریکه با همبند نمودن دیوارها، رفتار آن‌ها از حالت طره‌ای خارج شده و به سمت رفتار قاب متمایل می‌شود. لذا بیشینه جابجایی نسبی بر خلاف سیستم دیوار برشی منفرد که در بالاترین طبقه ایجاد می‌شود، به طبقات میانی منتقل می‌شود.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Seismic performance of coupled composite plate shear walls-concrete filled with flexure- and shear-controlled link beams: An analytical evaluation

نویسندگان English

Hamed Farhangian 1
Mohammad Khanmohammadi 1
1 School of Civil Engineering, College of Engineering, University of Tehran, Tehran
چکیده English

Abstract
Background: One of the structural systems that has attracted significant attention from researchers and engineers over the past two decades is the composite plate shear wall-concrete filled (C-PSW/CF) system. In high-rise buildings, shear wall cores are commonly employed to meet structural demands; however, the presence of openings necessitates coupling the walls using coupling beams. In the existing literature, most studies have focused on isolated C-PSWs/CF, whereas only limited research has been conducted on coupled C-PSWs/CF and link beams. Therefore, the need for further investigation in this area is clearly evident. Depending on their geometric characteristics, link beams may exhibit either flexure- or shear-controlled behavior.
Methods: In the present study, the behavior and performance of coupled C-PSWs/CF are investigated in terms of stiffness, strength, and ductility. The influence of link beam type on the structural response and performance of the system is also examined. To this end, nonlinear modeling is conducted using OpenSees.
Results: The type of coupling beam has a significant effect on the key structural parameters, including stiffness, strength, and ductility. In the structures studied, the maximum strength of the composite wall system with shear-controlled coupling beams was 33–35% higher than that with flexure-controlled coupling beams.
Conclusion: The distribution of story drift in coupled walls exhibits behavior intermediate between that of isolated walls and moment-resisting frames. Specifically, coupling the walls alters their response from cantilever action toward frame-like behavior, resulting in the maximum story drift shifting from the top stories to the mid-height levels.

کلیدواژه‌ها English

Double skin composite shear wall
Coupling Beam
Flexure-controlled Beam
Shear-controlled Beam
Nonlinear Static Analysis

  • تاریخ دریافت 23 اردیبهشت 1405
  • تاریخ بازنگری 13 تیر 1405
  • تاریخ پذیرش 17 تیر 1405
  • تاریخ اولین انتشار 17 تیر 1405
  • تاریخ انتشار 01 فروردین 1405