مطالعه عددي رفتار ديوارهاي برشي فولادي با حلقه هاي دايروي متحدالمركز تحت بارگذاري چرخه اي

ديوارهاي برشي فولادي از مهم‌ترين و پركاربردترين سيستم‌هاي باربر جانبي محسوب مي‌شوند. اما ضعف عمده ديوارهاي برشي فولادي در كمانش زودهنگام در نسبت‌هاي دريفت پائين است كه اين امر روي ظرفيت جذب انرژي و عملكرد كلي سيستم تاثير مي گذارد. براي رفع اين معضل، دو نوع از ديوارهاي برشي فولادي تحت اثر بارگذاري چرخه‌اي با استفاده از روش المان محدود مورد بررسي قرار گرفتند. در نوع اول، حلقه‌هاي متعدد استفاده شده است و در نوع دوم، سيستم جديدي از ديوارهاي برشي فولادي داراي حلقه‌هاي دايروي متّحدالمركز معرفي شده است. پارامترهاي متعددي از قبيل تنش تسليم مصالح ورق فولادي ديوار برشي، ضخامت ورق فولادي و عرض حلقه‌ها در تحليل‌هاي استاتيكي غيرخطي در نظر گرفته شدند. در ابتدا مدل عددي سه بعدي با استفاده از سه دسته ديوار برشي فولادي آزمايشگاهي اعتبارسنجي شد و ميزان اختلاف نتايج بين مدل‌هاي عددي و آزمايشگاهي كمتر از 5 درصد در تمام موارد مشاهده شد. نتايج مدل‌هاي عددي نشان دادند كه ديوار برشي فولادي كامل در نسبت دريفت 0.2 درصد دچار كمانش برشي مي‌شود و رفتار هيسترزيس آن داراي باريك‌شدگي مي‌باشد. اما در دو دسته ديوار برشي فولادي پيشنهادي، رفتار هيسترزيس كامل و پايدار است و در اكثر موارد تا نسبت دريفت 6 درصد افت ظرفيت مشاهده نشده است. همچنين در بيشتر مدل‌هاي عددي، سختي مماسي در هر سيكل تقريبا ثابت باقي مي‌ماند. در پايان، براي نمونه ديوار برشي فولادي پيشنهادي، رابطه‌اي براي تعيين ظرفيت برشي ديوار فولادي نسبت به ضريب لاغري ديوار ارائه شد.