بررسی اثر مولفه ی قائم زلزله بر رفتار دیوارهای برشی فولادی با ورق نازک

بررسی های انجام شده بر روی نحوه و نوع خرابی ساختمانها پس از زلزله های نورث ریج و کوبه حاکی از اثرات تعیین کننده مولفه قائم زلزله ها نسبت به مولفه افقی آنها بود. پس از آن سازه های ساختمانی و پلهای بتنی و فولادی زیادی تحت اثر مولفه قائم طراحی و تقویت گردیدند. از طرفی دیوار برشی فولادی با ورق نازک یکی از سیستم های مقاوم نسبتا جدیدی است که در سه دهه اخیر در طراحی و تقویت ساختمانهای بلند مرتبه به کار گرفته شده و رفتار بسیار مناسبی در برابر مولفه افقی زلزله از خود نشان داده است. لیکن تا کنون رفتار این سیستم تحت مولفه قائم زلزله مورد بررسی قرار نگرفته است. در پایان نامه ی حاضر تلاش شده تا رفتار این سیستم تحت مولفه ی قائم زلزله و همچنین همزمان با مولفه ی افقی تحقیق و بررسی شود. بر این اساس ابتدا مدل آزمایشگاهی مورد نظر انتخاب شده و پس از کالیبره کردن مدل و صحت سنجی آن در نرم افزار abaqus ، تحت چندین شتاب نگاشت مولفه های قائم و افقی زلزله که مطابق آیین نامه ی 2800 مقیاس شده بودند ، مدل آزمایشگاهی به همراه مدلهای 3 ، 10 و 20 طبقه مورد تحلیل دینامیکی تاریخچه ی زمانی غیر خطی قرار گرفت. پس از انجام تحلیل و به دست آمدن نتایج ، روند تشکیل مفاصل پلاستیک در تیرها و ستونهای مدلها، مودهای مختلف شکست (خرابی) ، نیروی محوری و لنگر خمشی ستونها ، نیروی برشی و لنگر خمشی تیرها (کناره ها و وسط) ، برش طبقات ، تغییر مکان افقی و قائم طبقات و نیز تغییر مکان نسبی طبقات در سه حالت اثر تنها مولفه افقی ، اثر همزمان مولفه های افقی و قائم و نیز اثر تنها مولفه قائم مورد مقایسه ، بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. نتایج حاکی از عملکرد مناسب این سیستم تحت مولفه ی قائم زلزله و حتی همزمان با حضور مولفه ی افقی زلزله می باشد. به گونه ای که ابتدا خرابی و تسلیم شدگی در دیوارهای برشی فولادی رخ داده و سپس تیرها و ستونها دچار تسلیم شدگی و خرابی شدند. همچنین بررسی ها نشان داد که مولفه قائم زلزله تاثیر قابل ملاحظه ای بر نیروی محوری ستونها (افزایش 100 تا 1500درصد) ، لنگر خمشی ستونها (افزایش 100 تا 600 درصد) ، نیروی برشی تیرها (افزایش 50 تا 300 درصد) و لنگر خمشی تیرها (افزایش 50 تا 400 درصد) می گذارد و روند تشکیل مفاصل پلاستیک و نیز مودهای خرابی در دو حالت اثر همزمان مولفه های افقی و قائم و تنها مولفه قائم نسبت به حالتی که تنها مولفه افقی اثر می کند ، کاملا متفاوت است.