مدل سازی در مهندسی

مدل سازی در مهندسی

بررسی عددی و آزمایشگاهی رفتار دیوار برشی نیمه مقید در قاب فولادی پس تنیده تحت بارگذاری چرخه ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران
2 دانشگاه فردوسی مشهد
10.22075/jme.2026.40806.2984
چکیده
در این مقاله‏‌ رفتار دیوار برشی فولادی نیمه مقید که در قاب فولادی پس تنیده قرار دارد و یک سیستم باربر جانبی جدید را معرفی می کند، به صورت آزمایشگاهی و عددی بررسی می شود. در این سیستم، دیوار برشی تنها به تیر طبقه متصل می شود و به همین دلیل به آن نیمه مقید می گویند. به دلیل اینکه دیوار برشی فولادی دارای شکل پذیری و استهلاک انرژی زیادی است، با قرار دادن آن در یک قاب فولادی مرکزگرا جابجایی پسماند سیستم کاهش می یابد و یک سیستم سازه ای جدید با حداقل جابجایی پسماند ارائه می گردد. در این مقاله یک قاب یک دهانه یک طبقه مورد آزمایش بارگذاری چرخه ای قرار گرفت و پارامترهای مکانیکی مانند مقاومت های تسلیم و نهایی، جابجایی پسماند، سختی موثر، نسبت میرایی ویسکوز معادل و انرژی مستهلک شده بررسی شد. همچنین رفتار آن با دیوار برشی فولادی بدون مرکزگرایی مورد مقایسه قرار گرفت. بر اساس نتایج، مقدار مرکزگرایی این سیستم نسبت به دیوار برشی معمولی بدون مرکزگرایی بین 2 تا 3 برابر بیشتر بود. انرژی مستهلک شده در نمونه مرکزگرا حدود 1/5 برابر نمونه ساده شد. نسبت میرایی سیستم جدید در حدود 17 درصد بود که این پارامتر در مراحل انتهایی بارگذاری با دیوار برشی معمولی تقریبا برابر بود. همچنین یک مدل عددی در آباکوس انجام شد که قادر به پیش‌بینی رفتار سازه با خطای کمتر از 14 درصد بود.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Experimental and Numerical Behavior of Semi Connected Steel Shear Wall in Post Tensioned Steel Frame Under Cyclic Loading

نویسندگان English

Hossein Afsharimoghadam 1
Hashem Shariatmadar 2
1 civil engineering department, engineering faculty, Ferdowsi university of Mashhad, Iran
2 دانشگاه فردوسی مشهد
چکیده English

This paper presents the experimental and numerical study of the behavior of a semi-connected steel shear wall in a self-centering steel frame, a new lateral load-resisting system. In this setting the shear wall is connected only to the floor beam. Steel shear walls exhibit high ductility and energy dissipation capacity, but suffer from large residual displacements. To solve this problem, the proposed system places the shear wall inside a post-tensioned steel frame, which makes the structure self-centering and has little residual drift. The main mechanical parameters, including yield strength, ultimate strength, residual displacement, effective stiffness, equivalent viscous damping ratio and energy dissipation were determined by cyclic loading tests of a one-span one-story specimen. The performance of the proposed system is also compared with a conventional steel shear wall. The results show that the self-centering capacity of the new system is 2-3 times larger than that of a conventional wall. Moreover, the dissipated energy of the proposed system was approximately 1.5 times that of the simple one.The damping ratio of the system was about 0.17, almost the same as the conventional system at ultimate loading cycles. Furthermore, the system behavior was successfully predicted by a numerical model developed in Abaqus with errors of less than 14%.

کلیدواژه‌ها English

Steel Plate Shear Wall
Semi Connected Steel Shear Wall
Self-Centering System
Cyclic Loading
Abaqus

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

  • تاریخ دریافت 24 اسفند 1404
  • تاریخ بازنگری 30 خرداد 1405
  • تاریخ پذیرش 31 مرداد 1405