بررسی عددی رفتار غیر خطی دیوارهای برشی پیش ساخته بتنی

امروزه با توجه به رشد روزافزون جمعیت و نیاز به روش های سریع ساخت و ساز، استفاده از سازه های بتنی پیش ساخته مورد توجه قرار دارد. این سازه ها ضمن سرعت بالای اجرا، کیفیت بهتری نسبت به سازه های بتنی درجاریز دارند. با وجود مزایای فراوان سیستم های پیش ساخته مشکلاتی نیز بر سر راه استفاده گسترده از این سازه ها وجود دارد. یکی از این مشکلات عملکرد ضعیف اتصالات سازه های پیش ساخته در مواجه با بارهای لرزه ای است. به طوری که ویرانی بسیاری از سازه های پیش ساخته در هنگام وقوع زلزله ناشی از شکست ایجاد شده در ناحیه اتصال بین اعضای پیش ساخته بوده است. استفاده از سیستم دیوار برشی بتنی پیش ساخته در ساختمان ها با وجود داشتن مزیت های پیش ساختگی، بدلیل کمبود ضوابط آیین نامه ای پیرامون طراحی لرزه ای اتصالات در آن ها با محدودیت هایی همراه است. بنابراین برای توسعه استفاده از دیوار های برشی بتنی پیش ساخته، بررسی های بیشتری در مورد رفتار لرزه ای اتصالات آن ها مورد نیاز است. در این میان با توجه به هزینه بالای مطالعات آزمایشگاهی، استفاده از روش عددی جامع و کارا که امکان پیش بینی رفتار لرزه ای این نوع از سازه ها را فراهم می کند، می تواند بسیار موثر واقع شود. هدف از انجام این پایان نامه، بررسی رفتار لرزه ای دیوارهای برشی بتنی پیش ساخته و مقایسه عملکرد آن ها با دیوارهای یکپارچه مشابه است. برای این منظور، از روش اجزا محدود و تحلیل غیر خطی با استفاده از مدلسازی در نرم افزار abaqus استفاده می گردد. برای همین ابتدا چندین دیوار برشی بتنی با تعداد طبقات 4، 6 و 8 طبقه به دو روش یکنواخت و کشش- فشار (با و بدون اجزای لبه ) طراحی شده، سپس در نرم افزار به دو صورت یکپارچه و پیش ساخته مدلسازی شده و تحت بار جانبی قرار گرفتند. برای اتصال پانل های دیوار پیش ساخته از دو نوع اتصال رایج در صنعت پیش ساختگی، اتصال اسلیو و پلیت استفاده شد. در ادامه، مقایسه ای از نظر میزان مقاومت، شکل پذیری، جذب انرژی و الگوی ترک خوردگی بین دیوارهای مشابه در دو حالت یکپارچه و پیش ساخته تحت بارگذاری لرزه ای صورت گرفت. نتایج مدلسازی و تحلیل عددی نشان داد در دیوارهای پیش ساخته با اجزا لبه، مقاومت نهایی با اختلاف حداکثر 7 درصد بسیار نزدیک به نتایج مقاومت نهایی دیوارهای یکپارچه می باشد، در صورتیکه در دیوارهای بدون اجزای لبه این اختلاف حداکثر به 16 درصد می رسد. دیوارهای پیش ساخته در مقایسه با دیوارهای یکپارچه شکل پذیری کمتری نشان دادند. حداکثر اختلاف شکل پذیری دیوارهای پیش ساخته در مقایسه با دیوارهای یکپارچه با و بدون اجزا لبه بترتیب 6/53 و 3/42 می باشد. علاوه بر این نتایج حاکی از آن می باشد که اتصالات قائم در رفتار دیوارهای پیش ساخته با اجزای لبه نسبت به اتصالات افقی تاثیرگذارتر می باشند. لذا تقویت بیشتر این اتصالات می تواند تاثیر بسزایی در بهبود عملکرد دیوارهای پیش ساخته با اجزای لبه داشته باشد. همچنین بست اسلیو برای اتصال پانل ها در مقایسه با اتصال پلیت عملکرد بهتری نشان می دهد.