بررسی تاثیر سخت کننده ها بر رفتار دیوارهای برشی فولادی

دیوارهای برشی فولادی یکی از مناسب ترین سیستمهای رایج جهت مقاومت و پایداری سازه در برابر بارهای جانبی می باشد. که در مقاوم سازی و بهسازی سازه ها در مناطق لرزه خیز بکار گرفته می شود. این سیستم ها در دو نوع سخت شده و سخت نشده در سازه ها بکار می روند. از جمله مزیت هایی که سبب رونق گرفتن این سیستم نسبت به سیستم های مشابه شده است می توان به شکل پذیری بالا، ظرفیت جذب و استهلاک انرژی فراوان، سختی اولیه ی بالا، سبک بودن نسبت به مشابه بتنی خود، صرفه جویی در مصالح مصرفی، کاهش زمان و هزینه ی ساخت اشاره نمود.از آنجایی که هدف از کاربرد این سیستم افزایش ظرفیت اتلاف انرژی و کنترل واژگونی سازه ها می باشد لذا تنها روشهای معمول جهت بهبود عملکرد این سیستم، افزایش ضخامت دیوار و استفاده از سخت کننده ها می باشد. با توجه به اینکه افزایش ضخامت دیوار مقرون به صرفه نیست لذا از سخت کننده ها جهت دستیابی به این اهداف استفاده می گردد. در این پایان نامه تاثیر سخت کننده ها بر رفتار دیوارهای برشی فولادی و پارامترهای موثر بر آن شامل تاثیر نوع آرایش سخت کننده ها بر ظرفیت باربری و شکل پذیری، تاثیر انواع مقاطع سخت کننده، اثر ضخامت دیوار و سخت کننده ها ، عرض سخت کننده و سختی تیر و ستونها بر رفتار دیوار برشی فولادی سخت شده بررسی شده است. مدلهای مربوط به دیوارهای سخت شده با استفاده از المان shell143 در نرم افزار اجزای محدود ansys10.0 شبیه سازی شده اند. در این تحقیق جهت بررسی صحت مدلسازی با استفاده از المان shell143، از نتایج آزمایشگاهی بهبهانی فرد و همکارانش که در دانشگاه آلبرتای کانادا در سال 2003 بر روی یک دیوار سه طبقه ی فولادی انجام داده اند، استفاده شده است. با انجام مطالعات اولیه ی نمونه های دیوارهای سخت شده با استفاده از نرم افزار ansys10.0 و دست یافتن به یک سری نتایج مفید و پارامترهای موثر بر رفتار دیوارهای برشی فولادی سخت شده، با استفاده از روش بهینه سازی تخمین تصادفی بر مبنای آشفته سازی همزمان ، مقادیر بهینه ی پارامترهایی موثر بر رفتار دیوار برشی فولادی سخت شده ی بدست آمده است و مشاهد شد که در دیوار برشی سخت شده ی موردنظر اگر نسبت عرض به ضخامت و نسبت سختی سخت کننده به دیوار به ترتیب برابر با 11/4 و 82/83 انتخاب گردد، دیوار سخت شده دارای ظرفیت اتلاف انرژی و باربری بالایی خواهد شد.