كليدواژه :
ديوار برشي فولادي نيمه مقيد , اتلاف انرژي , سخت‌كننده افقي و قائم , ستون فرعي مياني
چكيده فارسي :
تشكيل مفصل پلاستيك در پاي ستون‌هاي اطراف ديوار برشي مي‌تواند به خرابي كلي سازه منجر شود. براي رفع اين نقيصه ديوار برشي فولادي نيمه مقيد (SSSWs) پيشنهادشده است. در اين ديوار ستون‌هاي فرعي در طرفين آن نسبت به ستون اصلي فاصله داشته و صرفاً وظيفه تحمل بارهاي جانبي را بر عهده‌دارند. درنتيجه در صورت پلاستيك شدگي، به ستون‌هاي اصلي قاب آسيبي وارد نمي‌شود. بررسي رفتار سيستم SSSW به تعداد محدودي مطالعه آزمايشگاهي خلاصه مي‌شود. ازآنجاكه مطالعه آزمايشگاهي تأثير عواملي چون ضخامت ورق جان، سخت‌كننده جان (يك يا دو طرف)، مقطع ستون مرزي پرهزينه است در اين مقاله تأثير متغيرهاي مذكور بر سختي ارتجاعي، ظرفيت اتلاف انرژي، مقاومت نهايي و شكل‌پذيري به كمك مدل‌سازي اجزا محدود بررسي شده است. ضمناً تأثير ستون فرعي مياني در بهبود احتمالي رفتار سيستم SSSW پيشنهاد گرديد. ابتدا اعتبار مدل عددي اثبات و مابقي مدل‌ها بر اساس مدل صحت‌سنجي توليد گرديد. آنگاه بازتاب خطي و غيرخطي سيستم SSSW در برابر بارگذاري تك آهنگ و محاسبه و مقايسه شده است. در محدوده فرض‌هاي تحقيق نتايج نشان مي‌دهد كه تغيير مقطع ستون فرعي (مرزي) بر بازتاب سيستم SSSW بي‌تأثير است؛ اما با نصب سخت‌كننده‌هاي افقي و قائم در يك يا دو طرف جان و اضافه كردن ستون فرعي مياني ديوار، مقاومت نهايي، ظرفيت اتلاف انرژي، سختي اوليه افزايش و شكل‌پذيري سيستم به دليل افزايش سختي خارج از صفحه ورق ديوار كاهش مي‌يابد. بعلاوه افزايش ضخامت ورق جان از 2 به 4 ميلي‌متر سختي اوليه، شكل‌پذيري و ظرفيت اتلاف انرژي و مقاومت نهايي مدل را افزايش مي‌دهد.
چكيده لاتين :
The formation of a plastic hinge at the bottom of steel shear wall columns can lead to a total collapse of the structure. To overcome this defect, Semi-supported Steel Shear Wall systems (SSSWs) are introduced. In these systems, boundary columns are separated from the mainframe columns with a specific distance and only tolerate the lateral seismic forces. So, even these columns experience the plasticity, the mainframe does not experience any damages. Evaluating the behavior of SSSW is restricted to some limited laboratory studies. Since experimental evaluation of the effects of factors such as wall web thickness, web stiffness (one or both side), and the shape of boundary element is too much expensive, in this paper the effect of aforementioned parameters on elastic stiffness, energy absorption capacity, ultimate strength and ductility is evaluated by finite element simulation. First, the numerical model verified and the other models have been produced based on the verification model. Based on numerical simulation the results show that changing the shape of boundary columns does not affect the linear and non-linear response of SSSWs. But using vertical and horizontal web stiffness in one or both sides of the shear wall plus using mid-span secondary column increases the elastic stiffness, energy absorption capacity, ultimate strength while decreases the ductility due to increasing the out of plane stiffness of shear web plate. Moreover, increasing web panel thickness from 2 to 4 mm, increases the elastic stiffness, energy absorption capacity, ultimate strength, and ductility.
