دیوارهای برشی بتن مسلح با رفتار دوگانه شکل پذیر

thesis
abstract

دیوارهای برشی بتن مسلح، یکی از متداول ترین سیستم های باربر جانبی هستند که به دلیل سختی و مقاومت زیادشان، به طور گسترده در ساختمان ها به کار می روند. این سیستم مقاوم در برابر بارهای جانبی، در زلزله های سه دهه اخیر، عملکرد خوبی در کنترل خسارت ها و آسیب های وارد به اجزای غیرسازه ای از خود نشان داده است. با این حال این اعضای سازه ای، از نظر شکل پذیری مقبولیت چندانی ندارند. در حقیقت، در یک دیوار برشی بلند تحت بار جانبی، تغییرشکل های پلاستیک در مفصلی در پای دیوار رخ می دهد که بخش کوچکی از دیوار را در بر می گیرد و عملاً ظرفیت شکل پذیری سایر قسمت های دیوار، بلا استفاده باقی خواهد ماند. تجربیات بدست آمده از دیوارهای برشی کوپله و شکاف-دار، دریچه ای نو به سوی جامعه مهندسی گشود. فراهم نمودن امکان گسترش مفاصل پلاستیک در دو انتهای تیرهای رابط، سبب شد تا جذب انرژی درارتفاع میسر شده و درنتیجه رفتار این نوع دیوارها شکل پذیرتر گردد. با توجه به این موارد، به نظر می رسد که بتوان مفهوم جذب انرژی در ارتفاع را به کلیه دیوارهای بازشودار تعمیم داد. آنچه در پژوهش حاضر بر آن تاکید می شود، استفاده از پتانسیل جذب انرژی ناشی از توزیع نیروی برشی در ارتفاع دیوار است، تا بتوان با ترکیب آن با جذب انرژی خمشی در پای دیوار، به شکل پذیری دوگانه خمشی- برشی دست یافت. این مفهوم، تنها از طریق دیدگاه دینامیکی قابل بیان بوده و با استفاده از تفکر استاتیکی، کاملاً توجیه ناپذیر است. به همین منظور، با استفاده از تحلیل های لرزه ای بر روی مدل های غیرخطی خرپای معادل از دیوارهایی با تعداد زیادی بازشو، امکان تشکیل مفاصل برشی ارتفاعی در اطراف بازشو بررسی و از تشکیل آن اطمینان حاصل شد. در این راستا، برای تعیین نسبت میرایی معادل این دیوارها، الگوریتمی پیشنهاد شد که بر اساس تاریخچه زمانی انرژی در هر سیستم، نسبت میرایی معادل را در هر لحظه از زمان ارائه می دهد. در ادامه دیواری با یک بازشو در ارتفاع در نظر گرفته شد که شامل دو مفصل پلاستیک سری، یکی به صورت خمشی در پای دیوار و دیگری به صورت برشی در ارتفاع در اطراف بازشو باشد. با توجه به اینکه بارگذاری واقعی سازه به صورت دینامیکی بوده و مرکز بار در طول زمان بارگذاری متغیر است، این امکان وجود خواهد داشت که در این مفصل ارتفاعی، در برخی از بازه های زمانی انرژی زلزله تلف شده و در نتیجه از نیاز شکل پذیری در پای دیوار بکاهد. این مفصل ارتفاعی بر اساس برش عمومی وارد بر دیوار می تواند به صورت موضعی رفتار خمشی و یا برشی از خود بروز دهد. با توجه به جزییات پیچیده مورد نیاز برای تامین شکل پذیری خمشی در اطراف بازشو، مفصل برشی موضعی مد نظر قرار گرفت. به همین منظور، مطالعه ای پارامتریک برای تعیین محل بازشو در ارتفاع دیوار برای تشکیل همزمان دو مفصل در حین زلزله انجام شد که به روابطی پارامتریک انجامید. به منظور حساسیت سنجی روابط مذکور به محل بازشو و دردیوارهای مختلف، رفتار لرزه ای این دیوارها با موقعیت های متفاوت بازشو ارزیابی گردید. برای تشکیل دیوار برشی با شکل پذیری دوگانه، تعیین دقیق ظرفیت برشی مفصل ارتفاعی و ظرفیت خمشی مفصل پای دیوار از اهمیت بسزایی برخوردار است. از آنجا که اصول حاکم بر روش های برآورد ظرفیت برشی بر اساس تئوری کرانه پایین پلاستیسیته بوده و کاملاً متمایز از طراحی خمشی است، این روش ها نمی تواند نیازهای طراحی دیوارهای برشی با شکل-پذیری دوگانه را که دقت در تعیین ظرفیت مفاصل از ملزومات آنهاست، جوابگو باشد. بنابراین، سعی بر این شد تا با انجام مطالعات آزمایشگاهی بر روی این مفاصل، علاوه بر ارائه الگوی مناسب فولادگذاری در اطراف بازشو، اضافه ظرفیت مفصل برشی تعیین و راهکارهایی برای کاهش آن پیشنهاد گردد. ویژگی منحصر بفرد این آزمایش، ایجاد شرایطی شبیه برش خالص چیدمان بارگذاری می باشد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که با وجود بازشو، علاوه بر کاهش ظرفیت برشی مقطع، شکل پذیری افزایش یافته و امکان حصول تغییرشکل های نسبی زیاد فراهم می گردد. علاوه بر این با گسترده شدن فضای ترک خوردگی در اطراف بازشو و تبدیل رفتار از حالت دوخطی به سه خطی، قابلیت استهلاک انرژی در رفتار چرخه ای مفصل افزایش یافته است. در پایان، عملکرد یک دیوار برشی با شکل پذیری دوگانه از طریق تحلیل اجزای محدود مورد بررسی قرار گرفت.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

مطالعه رفتار لرزه ای دیوارهای برشی با رفتار دوگانه شکل پذیر

دیوارهای برشی اغلب به گونه ای طراحی می شوند که رفتاری خمشی و شکل پذیر داشته باشند. این دیوارها در عمل به صورت تیر طره عمل نموده و در محدوده اتصال به پایه خود دارای لنگر قابل توجهی هستند و بدین ترتیب بیش تر جذب انرژی زلزله در پایین این دیوارها صورت خواهد گرفت. در این تحقیق سعی شده است با ایجاد رفتار دوگانه شکل پذیر خمشی- برشی در این دیوارها از قسمت های فوقانی دیوار نیز در جذب انرژی استفاده شود و...

full text

مطالعه رفتار لرزه‌ای دیوارهای برشی با رفتار دوگانه شکل‌پذیر

دیوارهای برشی اغلب به گونه‌ای طراحی می‌شوند که رفتاری خمشی و شکل‌پذیر داشته باشند. این دیوارها در عمل به صورت تیر طره عمل نموده و در محدوده اتصال به پایه خود دارای لنگر قابل‌توجهی هستند و بدین ترتیب بیش‌تر جذب انرژی زلزله در پایین این دیوارها صورت خواهد ‌گرفت. در این تحقیق سعی شده است با ایجاد رفتار دوگانه شکل‌پذیر خمشی- برشی در این دیوارها از قسمت‌های فوقانی دیوار نیز در جذب انرژی استفاده شود ...

full text

مقایسه تأثیر مساحت و موقعیت گشودگی بر رفتار و ظرفیت نهایی دیوارهای برشی بتن مسلح

گاهی به دلیل مسائل معماری و محدودیت های موجود در پلان سازه، گشودگی ­هایی مانند در، پنجره و داکت های تأسیساتی در دیوار برشی بتن مسلح ایجاد می گردد که باعث تغییراتی در رفتار، سختی و مقاومت نهایی دیوار برشی بتن مسلح می­گردد. هدف از انجام این پژوهش مقایسه  تأثیر  پارامترهای مساحت و موقعیت گشودگی بر رفتار و ظرفیت نهایی دیوارهای برشی بتن مسلح دارای گشودگی­های منظم می­باشد. در این تحقیق از نرم­افزار آ...

full text

بررسی رفتار و شکل پذیری برشی تیرهای عمیق بتن مسلح تقویت شده با FRP

در سال­های اخیر با مطرح شدن بحث تقویت اعضاء بتن مسلح توسط ورق­های FRP فصل جدیدی از مطالعات در این زمینه شکل گرفته است، که بخش قابل توجهی از این مطالعات بر طراحی برشی اعضاء تقویت شده با FRP متمرکز می­باشد. با توجه به نسبت ابعاد تیرهای عمیق و بالا بودن تغییرشکل برشی ضعف عمده تیرهای عمیق را می­توان پائین بودن ظرفیت برشی و به دنبال آن شکست برشی و ضریب شکل پذیری پائین دانست. ، برای تقویت این اعضای ب...

full text

مدل سازی تیر های پیوند بتن مسلح عمیق با آرماتورگذاری متعارف در دیوارهای برشی

In this research, using the Modified Compression Field Theory (MCFT), a new model is proposed to predict the behavior of reinforced concrete coupling beams. The model is able to consider the effects of shear and axial forces and bending moment, simultaneously. The proposed model includes a nonlinear shear spring, an axial spring and some nonlinear springs for considering bending deformations. I...

full text

تاثیر پیوستگی المان‌ مرزی فولادی با بتن بر رفتار دیوارهای برشی بتن آرمه

چکیده: دیوارهای سازه‌ای به صورت گسترده در ساختمان‌ها به عنوان عضو سازه‌ای مهم استفاده می‌شوند تا مقاومت جانبی قابل توجه، سختی و ظرفیت تغییر شکل غیر الاستیک مورد نیاز در برابر زلزله را تامین کنند. در سال‌های اخیر دیوارهای برشی مرکب با المان مرزی فولادی، در مناطق با لرزه خیزی بالا مورد استفاده قرار گرفته است. ضوابط طراحی این دیوارها در آیین نامه‌های معتبر دنیا شامل تعدادی راهنمای آیین نامه طراحی ...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله - دانشکده مهندسی

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023