بررسي پارامتريك و عددي اثر ترك و گسترش آن بر رفتار ديوار برشي فولادي

دكتري

مطالعات آزمايشگاهي و عددي انجام شده بر روي ديوار برشي فولادي و همچنين عملكرد شكل پذير آن در زلزله هاي گذشته، اين سيستم را به عنوان يك سيستم با عملكرد مناسب در برابر بارهاي جانبي معرفي كرده است. علاوه بر آن، سهولت اجرايي و اقتصادي بودن آن باعث شده كه در بسياري از پروژه هاي مهم و استژيك دنيا مورد استفاده قرار گيرد. علي رغم مطالعات زيادي بر روي اين سيستم همچنان ناشناخته هاي زيادي در خصوص آن وجود دارد. يكي از اين ناشناخته ها كه در بسياري از تست هاي آزمايشگاهي به چشم مي خود اما مورد بررسي قرار نگرفته است، اثر پديده ترك و گسترش آن بر رفتار سيستم است. به دليل پيچيدگي هاي تحليل غيرخطي تحليل ترك حتي با استفاده از نرم افزارهاي المان محدود، تحقيقات انگشت شمار در اين زمينه وجود دارد. از طرفي با توجه ضخامت كم ورق فولادي و ماهيت جوش، وجود ترك در اين سيستم غيرقابل انكار و ناگزير است. بنابراين در اين پايان نامه، تأثير ترك‌هاي محتمل در كنج هاي ديوار (افقي و قائم) و همچنين ترك در محل وصله ها (كناري و مياني) بر رفتار لرزه‌اي ديوار برشي فولادي مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج نشان مي‌دهد كه ترك‌ مياني اثر مخرب‌تري نسبت به ترك‌هاي كناري دارد. وجود ترك‌هاي مياني با طول زياد باعث مي‌شود كه سيستم در ناحيه الاستيك گسيخته شود. همچنين، مقايسه ترك هاي كنج ديوار نشان مي دهد كه ترك افقي در محل اتصال ورق به تير اثر مخرب تري نسبت به ترك قائم در محل اتصال ورق به ستون دارد و افزايش طول اوليه ترك افقي باعث مي شود كه رفتار شكل پذير سيستم به رفتار ترد تبديل شود و منجر به گسيختگي ديوار در ناحيه الاستيك مي شود. به‌منظور دست‌يابي به نمودار بار- تغييرمكان يك مدل پارامتريك ارائه شده كه بدون استفاده از مدل‌سازي المان‌محدود بتوان به نمودار بار- تغيير‌مكان دست يافت. در اين مدل، اثر ترك و همچنين گسترش آن لحاظ خواهد شد. مقايسه نتايج، تطابق و همگرايي بالايي مدل پيشنهادي و نتايج المان محدود را نشان مي دهد.

191841

دانشگاه علم و صنعت ايران

سازه

دكتر محسنعلي شايانفر - دكتر وحيد بروجرديان