ارزيابي رفتار برشي ديوارهاي بنايي تقويت شده به وسيله الياف پليمري و شاتكريت

Evaluation of shear behaviour of masonry walls strengthened by FRP laminates and shotcrete

خسارت‌هاي گسترده در تعداد زيادي از ساختمان‌هاي موجود تحت برش درون صفحه، نياز به تكنيك‌هاي مقاوم‌سازي سازه‌اي براي ساختمان‌هاي بنايي را نشان مي‌دهد.FRP و شاتكريت تكنيك‌هاي مقاوم‌سازي هستند كه مي‌توانند براي تقويت و ترميم سازه‌هاي بنايي استفاده شوند. ديوارهاي بنايي تقويت‌شده با FRP و شاتكريت مي‌توانند افزايش زيادي در مقدار برخي از پارامترهاي رفتاري مثل مقاومت، جذب انرژي و سختي نشان دهند. اما مقايسه و تأثير شاتكريت و FRP به صورت يكطرفه بر رفتار برشي ديوارهاي بنايي تحت نيروهاي جانبي تا كنون كمتر مورد توجه قرار گرفته است. در اين پژوهش به منظور ارزيابي و اعتبارسنجي روش‌هاي مدل‌سازي عددي به معرفي دو مدل آزمايشگاهي متفاوت از نوع ديوار آجر رسي تقويت شده با نوارهاي FRP افقي و بلوك سيماني تقويت شده با شاتكريت پرداخته مي‌شود. در انتها به مدلسازي و تحليل شش ديوار تحت بارهاي جانبي با استفاده از تحليل غير خطي بارافزون در نرم افزار آباكوس پرداخته شده است. نتايج آناليزهاي انجام شده بيانگر اثر مطلوب تقويت ديوارهاي بنايي غيرمسلح با شاتكريت يكطرفه و FRP صفحه‌اي مي‌باشد. به طوري كه سختي و مقاومت ديوار بواسطه افزودن شاتكريت در يك طرف ديوار به ميزان قابل توجه‌اي افزايش مي‌يابد. همچنين ميزان افزايش جذب انرژي براي تقويت كننده‌هاي FRP براي ديوارهاي بنايي 60 الي 70 درصد و براي شاتكريت 70 الي 90 درصد مشاهده شده است بنابراين تقويت ديوارهاي بنايي با شاتكريت يكطرفه اثري مطلوب تر نسبت به FRP دارد.

Extensive damages in a large number of existing buildings under in-plane shear has shown the need of structural strengthening techniques for masonry structures. FRP and shotcrete are strengthening techniques which can be used to repair or strengthen masonry structures. Masonry walls strengthened with FRP and shotcrete can greatly increase some behaviour parameters such as strength, energy absorption and stiffness, but the comparison and effect of single-faced FRP and shotcrete layers on shear behavior of masonry walls under lateral loads have not been studied so far. In this research in order to evaluate and validate numerical modelling approaches, two kinds of experimental masonry wall models made by clay bricks and concrete blocks strengthened by FRP and shotcrete were introduced. At the end, modelling and analysis of six walls under lateral loads using the nonlinear analysis of pushover in Abaqus software has been investigated. The results of the analysis show the feasible effect of strengthening unreinforced walls with single-faced shotcrete and FRP, so that the stiffness and strength of the wall increases significantly due to the addition of shotcrete to one side of the wall. Also, amount of energy absorption increase for FRP is 60-70% and for shotcretes 70 to 90%. Therefore strengthening by single-faced shotcrete has a more feasible effect.