بررسي رفتار ديوارهاي برشي بتني تقويت شده با آلياژهاي حافظه‌‌دار شكلي به روش اجزا محدود

Behavior of the Concrete Shear Walls, Reinforced with Shape Memory Alloys via Finite Element Method

دراين تحقيق مدلسازي و ارزيابي عددي استفاده از آلياژ هاي جديد هوشمند در سازه هاي ديوار برشي بتني به روش اجزاء محدود مورد بررسي قرار گرفته است. بدين منظور دو ديوار برشي بتني 5 طبقه كه يكي از آنها بدون بازشو و ديگري دارياي بازشو است در نرم‌افزار آباكوس مدل‌سازي مي‌شود. در اين ديوارها آرماتورهاي حافظه‌دار شكلي و فولاد با درصدهاي مختلف جايگذاري شد. سپس نتايج حاصل از تحليل رفتار لرزه‌اي پس از نصب اعضاي ساخته شده از آلياژهاي حافظه‌دار شكلي در ديوار برشي بتني مسلح داراي بازشو و تيرهاي پيوند رابط ارائه گرديده و با پاسخ سازه‌هاي ديوار برشي مرجع مقايسه شده ‌است. در ديوار برشي مرجع هيچ آرماتور حافظه‌دار شكلي وجود ندارد و همه آرماتورهاي آن از فولاد است. از جمله تحليل‌هاي بكار رفته در اين بررسي، تاريخچه ‌زماني به روش اجزا محدود است. با استفاده از اين نوع تحليل و مقايسه رفتاري بين ديوار برشي مرجع و ديوار برشي با بكارگيري آلياژهاي حافظه‌دار شكلي، بهبود رفتار لرزه‌اي و كاهش چشمگير تغييرشكلهاي نهايي و ماندگار در سازه ديوار برشي با آلياژ حافظه‌دار شكلي مشخص مي‌گردد. در تحليل‌هاي استاتيكي در يك بارگذاري رفت و برگشتي نيز نتايجي مشابه مشاهده شد كه حاكي از حذف تغيير شكل ماندگار توسط اين آلياژها بود.

In this research, numerical modeling and evaluation of the using new smart alloys in concrete shear wall structures is investigated via finite element method. For this purpose, two 5-story concrete shear walls, one of which is without opening and the other is with openings, are modeled in Abaqus software. In these shear walls, steel and shape memory reinforcement with different percentages were installed in these walls. Then, the results of seismic behavior analysis after installing members made of shaped-memory alloys in reinforced concrete shear wall with interface joint beams are presented. The obtained results are compared with the response of shear wall structures without these members. There are no shape memory bars in the reference shear wall and all its reinforcement is made of steel. The finite element method is a technique which widely used in this field of study. Utilizing this type of analysis and comparing the behavior between single shear wall and shear wall by using shaped-memory alloys, improving seismic behavior and dramatically reducing final and lasting deformation in shear wall structure with shape memory alloy are monitored. In static loading, similar results were observed, indicating the elimination of permanent deformation by these alloys