مقایسه رفتار لرزه ای دیوار برشی فولادی در حالات مختلف اتصال به المانهای کناری

دیوار برشی فولادی به عنوان یکی از سیستم های مناسب و مقاوم در برابر نیروهای جانبی، در چهار دهه اخیر در کشورهای زلزله خیز دنیا، به خصوص در امریکا و ژاپن، مورد توجه خاص قرار گرفته است. نوع متداول آن، شامل یک ورق فولادی است که به طور کامل به المان های مرزی متصل می شود. در این سیستم، استفاده از ورق سخت نشده به دلیل صرفه اقتصادی، استفاده بهینه از ظرفیت، شکل پذیری و جذب انرژی بالای ورق در مرحله پس کمانشی آن، بیشتر مرسوم است. طی سالهای اخیر، ایده جداسازی ورق از ستون ها، به منظور کاهش لنگرهای واژگونی منتقل شده به ستون ها و فونداسیون، مطرح شده و توسعه یافته است. در این تحقیق، رفتار لرزه ای دیوارهای برشی فولادی جدا شده از ستون ها (میانه پر)، توسط نرم افزار اجزای محدود abaqus مورد تحلیلی استاتیکی غیرخطی قرار گرفته، به طوری که به جای استفاده از ستون های فرعی در لبه های ورق، از المان سخت کننده قائم با ابعاد بسیار کوچکتری نسبت به ستون، استفاده شده و ضمن مقایسه این سیستم با قاب خمشی معادل و دیوار برشی فولادی متداول(کلاسیک)، مواردی شامل تغییر درصد پرکنندگی ورق، نسبت ابعاد قاب خمشی، نسبت لاغری ورق، نوع و ابعاد سخت کننده مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج به دست آمده از این تحقیق، حاکی از عملکرد مطلوب این سیستم مقاوم جانبی، به دلیل داشتن صرفه-جویی در مصرف ورق همراه با تأمین قسمت بزرگی از مقاومت نهایی و سختی اولیه سیستم کلاسیک می-باشد. همچنین، از میان پروفیل های رایج در ساختمان های فولادی، مقطع قوطی به دلیل سختی پیچشی بالاتر، دارای عملکرد مناسب تری به عنوان سخت کننده لبه های ورق می باشد. در این تحقیق دیده شد که افزایش ضخامت ورق فولادی تا 10 میلی متر، تأثیر قابل ملاحظه ای بر بهبود رفتار سیستم ندارد و در صورت افزایش ضخامت ورق، مقاومت نهایی و سختی اولیه سیستم نیمه پر از سیستم کلاسیک با ورق نازک، بیشتر خواهد شد. همچنین ملاحظه شدکه افزایش عرض دهانه نسبت به ارتفاع آن و استفاده از ورق فولادی با شکل مستطیل نسبت به شکل ذوزنقه، موجب رفتار بهتر سیستم می گردد. بعلاوه، افزایش طول تیر پیوند ایجاد شده در اثر استفاده از این سیستم، موجب کاهش سختی و مقاومت نمونه ها می شود و هر چه این طول بیشتر باشد، از سهم باربری برشی ورق فولادی، به میزان بیشتری،کاسته می شود.