بررسی اثر نسبت سختی بر رفتار لرزه ای سازه های متوسط و بلند بتنی دیوار - قاب خمشی

چکیده اندرکنش قاب و دیوار برشی بتنی در بسیاری از مطالعات مورد توجه قرار گرفته است و چنین نتیجه شده است که اندرکنش سازه قاب _دیوار تحت بار جانبی به شکلی است که برش نسبی قاب و دیوار را در طبقات مختلف با بی نظمی همراه می کند. این مسئله از مودهای مختلف تغییرشکل قاب و دیوار تحت بار جانبی ناشی می شود که قاب به شکل برشی و دیوار به شکل خمشی تغییر شکل می دهد. عموم آیین نامه ها نیز قاب خمشی را به عنوان عنصر ثانویه در نظر گرفته و برای رفتار ترکیبی قاب خمشی و دیوار برشی محدودیتی را برای مقاومت جانبی قاب برابر 25% برش پایه در نظر می گیرند که این محدودیت نه با اندرکنش قاب و دیوار و نه با توزیع نیروی زلزله بر اساس سختی نسبی عناصر باربر جانبی هماهنگی دارد. پس در مورد سازه های دوگانه وجه تمییزی بین عناصر اولیه و عناصر ثانویه وجود ندارد و قاب به عنوان بخشی که در سهم برش سازه تأثیر گذار است، باید درنظر گرفته شود. هدف از این مطالعه بررسی و مقایسه رفتار غیر خطی لرزه ای سازه ها با نسبت سختی متفاوت قاب _ دیوار و ارائه پیشنهادی است تا موجب بهبود روند اندرکنش بین آن ها شود. بدین منظور سازه های 8، 12 و 20 طبقه با سختی نسبی قاب به دیوار زیاد، متوسط و کم، بصورت یکسان در طبقات، بر اساس روند دینامیکی طیفی asce 7_05 آنالیز و طراحی شده ، سپس با انجام آنالیز دینامیکی غیر خطی تحت رکورد، اثر نسبت سختی قاب و دیوار در طبقات مورد بررسی قرار گرفته است؛ پارامتر های مورد بررسی میزان جذب انرژی، برش و تغییر مکان نسبی طبقات می باشد. نتایج تحقیق نشان می دهد که دیوار در طبقات پایین سازه مقدار برش و انرژی زیادی از طبقه را جذب می کند ولی در طبقات بالای سازه، اندر کنش قاب و دیوار موجب شده تا مقدار برش دیوار منفی شود و همچنین دیوار جذب انرژی پایینی داشته باشد. با افزایش سختی نسبی دیوار و همچنین افزایش ارتفاع سازه این روند شدیدتر می شود. در این تحقیق پیشنهاد شده است که سختی دیوار و قاب در طبقات متغیر بوده و در پایین سازه سختی دیوار بیشتر و در ارتفاع سازه سختی دیوار نسبت به قاب کاهش یابد. نتایج آن نشان می دهد با متغیر بودن سختی نسبی قاب و دیوار در طبقات، رفتار سیستم بهتر شده و میزان جذب انرژی سازه نسبت به حالت های ثابت سختی نسبی، افزایش یافته و نسبت برش قاب و دیوار به برش کل در طبقات منظم تر و روند تغییر مکان نسبی طبقات بهبود می یابد. کلمات کلیدی: سیستم دوگانه، سازه بلند، اندرکنش قاب و دیوار برشی، آنالیز غیر خطی، جذب انرژی