مدل سازی در مهندسی

مدل سازی در مهندسی

بررسی اثر ضخامت دیوارهای بنایی بدون کلاف بر تقویت آنها با ورق CFRP در آجرچینی بلوکی

نوع مقاله : مقاله عمران

نویسندگان
1 دانشیار گروه مهندسی عمران. دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بجنورد
2 گروه مهندسی عمران، دانشگاه بجنورد
10.22075/jme.2026.18849.2815
چکیده
سازه‌های بنایی به دلیل سادگی اجرا و هزینه پایین ساخت، به طور گسترده در ساختمان‌ها مورد استفاده قرار گرفته‌اند. با این حال، عملکرد ضعیف این سازه‌ها در برابر زلزله سبب بروز خسارات قابل توجهی در زلزله‌های گذشته شده است. از این‌رو، بررسی رفتار لرزه‌ای و ارائه راهکارهای مناسب برای بهبود عملکرد آن‌ها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. هدف از این پژوهش ارزیابی رفتار لرزه‌ای دیوارهای بنایی با آجرچینی بلوکی در ضخامت‌های 20 و 35 سانتی‌متر در دو حالت بدون تقویت و تقویت‌شده با ورق‌های CFRP است. برای این منظور، مدل‌سازی عددی دیوارها با استفاده از روش مدلسازی میکروی ساده‌شده در چارچوب روش اجزای محدود و در نرم‌افزار Abaqus انجام شد. به منظور ارزیابی دقت مدل، نتایج تحلیل با داده‌های سه نمونه آزمایشگاهی موجود مقایسه و صحت‌سنجی گردید. سپس با استخراج منحنی‌های هیسترزیس و ایده‌آل‌سازی آن‌ها، پارامترهای لرزه‌ای شامل ضریب شکل‌پذیری ، ظرفیت باربری، انرژی تلف‌شده و میزان افت مقاومت بررسی شد. نتایج نشان داد که در دیوار تقویت‌نشده با ضخامت 35 سانتی‌متر، ضریب شکل‌پذیری و سختی مؤثر به ترتیب 45 و 12 درصد بیشتر و افت مقاومت 31 درصد کمتر از دیوار 20 سانتی‌متری است. در حالت تقویت‌شده نیز ضریب شکل‌پذیری، ظرفیت باربری، سختی مؤثر و انرژی تلف‌شده در دیوار 35 سانتی‌متری به ترتیب 73، 6، 36 و 41 درصد بیشتر و افت مقاومت آن 7 درصد کمتر از دیوار 20 سانتی‌متری به دست آمد. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که استفاده از CFRP و افزایش ضخامت دیوار می‌تواند به بهبود عملکرد لرزه‌ای دیوارهای بنایی کمک کند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Thickness Effect of Unreinforced Masonry Walls on Their Retrofit with CFRP Sheets

نویسندگان English

Mahdi Adibi 1
Sina Kamali 2
1 Associate professor, School of Civil Engineering, University of Bojnord, Iran
2 Department of Civil Engineering, University of Bojnord
چکیده English

Masonry structures have long been widely used due to their simplicity of construction and low cost. However, recent earthquakes have revealed significant structural damage in such buildings. Therefore, investigating their behavior to identify weaknesses and improve their seismic performance has become an important issue in urban construction. The purpose of this evaluation is to evaluate the seismic behavior of masonry walls with block masonry in thicknesses of 20 and 35 cm in the unretrofitted and retrofitted with CFRP sheets. The walls were modeled using the simplified micro modeling approach within the finite element framework in Abaqus software. The accuracy of the modeling technique was verified using three experimental specimens reported in the literature. Subsequently, the seismic performance of the walls was assessed by analyzing their hysteretic behavior and the corresponding idealized response curves. The results indicate that, in the unstrengthened condition, the 35 cm wall exhibited 45% higher ductility and 12% greater effective stiffness, while its strength degradation was 31% lower compared with the 20 cm wall. In the strengthened condition, the 35 cm wall demonstrated improvements of 73%, 6%, 36%, and 41% in ductility, load bearing capacity, effective stiffness, and dissipated energy, respectively, while its strength degradation was 7% lower than that of the 20 cm wall.

کلیدواژه‌ها English

Masonry wall
finite element modeling
block bricklaying
seismic loading
Wall thickness. Retrofit with CFRP

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 05 آبان 1405

  • تاریخ دریافت 04 اسفند 1403
  • تاریخ بازنگری 01 تیر 1405
  • تاریخ پذیرش 29 مهر 1405