بررسي روش هاي مدل سازي عددي ديوار برشي همبسته بتني تحت بارگذاري چرخه اي

Investigation of Numerical Simulation Methods of Concrete Coupled Shear Wall under Cyclic Loading

امروزه روش هاي عددي در كنار روش هاي تحليلي و تجربي كمك زيادي به حل مسائل و شناخت پديده هاي فيزيكي مي نمايد. پديده هايي كه در طي فرايندهاي ديناميكي با سرعت بالا اتفاق مي افتد معمولا در تستهاي تجربي به سختي قابل مشاهده و ثبت هستند. از طرفي اين قابليت در يك تحليل عددي وجود دارد كه معمولا جزئيات فرايند را بتوان شبيه سازي كرد. انجام تحليل هاي چرخه اي بروي مدل هاي عددي كه در آنها مصالح بتني بكار رفته است، همواره دغدغه اصلي محققان در انتخاب نرم افزار اجزا محدود بوده است. برخي از اين نرم افزارها بخاطر پيچيدگي رفتار بتن در كشش و فشار معمولا نتايج دقيقي را ارائه نمي دهند كه در اينگونه موارد، براي اصلاح رفتار مصالح بتن بايد كدنويسي انجام گيرد كه مستلزم اطلاعات و آشنايي قبلي با روش هاي برنامه نويسي است. در مسير اين تحقيق تجربياتي بدست آمده كه از نرم افزار LS DYNA را در اين زمينه مي توان نرم افزاري مناسب نام برد. اين نرم افزار داراي مدل هاي بتني مختلفي است كه هر كدام از آنها با توجه به ماهيت تحليل مي تواند كاربرد متفاوتي داشته باشد. در اين تحقيق انواع مدل هاي رفتاري بتن و معيار هاي ترك خوردگي و روش هاي تحليلي متفاوت در يك ديوار بتني همبند 5 طبقه در مقياس 1 به 4 تحت بارگذاري چرخه اي مورد بررسي قرار گرفته است. در نهايت روش و مدل رفتاري كه در روند تحليل چرخه اي بهترين مطابقت را با نتايج نمونه آزمايشگاهي داشته باشد مشخص شده است.

Nowadays numerical methods along with analytical and experimental methods help to solve problems and to identify physical phenomena. The phenomena that occur during high speed dynamic processes are usually hard to observe and record in empirical tests. On the other hand the numerical analysis is capable to simulate the entire process in detail. Cyclic analysis on numerical models that are composed of concrete material has always been a major concern of researchers in selecting finite element software. Some of these software packages do not provide precise results because of the complexity of concrete behavior in tension and compression. In such cases coding is required to simulate the correct behavior of concrete material which requires prior information and knowledge on programming methods. Based on the results of current study the authors have shown that the LS DYNA is appropriate software for this purpose. This software has various concrete models each having different application depending on the nature of the analysis. In this research a variety of concrete behavior models cracking criteria and also different analytical methods are investigated by conducting cyclic analysis on a 5 story concrete wall at a 1 to 4 scale. Finally material behavior model and simulation method that best match with the results of cyclic laboratory test have been identified.