بررسي عوامل موثر بر شكل‌پذيري ديوار برشي فولادي با ورق‌ موج‌دار تحت بارگذاري چرخه‌اي

Investigation of the Factors affecting the Ductility of Steel Plate Shear Wall with Corrugated Sheet under Cyclic Loading

امروزه استفاده از ديوار برشي فولادي بدون سخت‌كننده توصيه مي‌شود. يكي از نوآوري‌هاي ديوار برشي فولادي، استفاده از ورق‌هاي موج‌دار به‌جاي ورق‌هاي ساده است. بنابراين براي به تعويق انداختن وقوع كمانش از ورق‌هاي موج­دار استفاده مي­ شود. در اين تحقيق، با توجه به اهميت موضوع، براي اطمينان از صحت مدل ­سازي، نمونه ­ي آزمايشگاهي چوي و پارك براي راستي آزمايي انتخاب و پس از اطمينان از درستي نتايج، تعداد 8 نمونه ­ي ديوار برشي فولادي با ورق موج­دار توسط نرم‌افزار آباكوس (ABAQUS) مدل‌سازي گرديد. در اين نمونه‌ها به بررسي پارامترهايي از قبيل ضخامت ورق فولادي، نسبت طول به عرض ورق (a/b) و تغيير مشخصات هندسي المان‌هاي محيطي پرداخته ‌شده است. نتايج عددي نشان دادند كه پايداري چرخه‌هاي منحني هيسترزيس در نمونه با ضخامت ورق 8 ميلي­ متر ثابت نبوده، به ‌طوري‌ كه در گام‌هاي آخر بارگذاري، افت مقاومت و كمانش موضعي در چرخه‌هاي بارگذاري مشاهده‌ شده است. از نظر عددي مي‌توان گفت كه نمونه با ضخامت ورق 8 ميلي­ متر نسبت به نمونه‌هايي با ضخامت ورق­ هاي 4 و 6 ميلي­ متر داراي بيشترين ظرفيت باربري مي‌باشد. تأثير المان‌هاي مرزي در عملكرد نمونه‌ها ناچيز بوده است. در نهايت مشخص شد كه با افزايش طول ورق نسبت به ارتفاع آن، ميزان شكل ‌پذيري افزايش قابل‌توجهي يافته است.

Nowadays, it is recommended to use non-stiffened steel plate shear wall. One of the innovations that can be applied to the steel plate shear wall is the use of corrugated sheets instead of flat sheets. Therefore, corrugated sheets are utilized to delay the occurance of buckling. In this study, regarding to the importance of the subject, to ensure the accuracy of the modeling, a laboratory sample of Choi and Park was selected for verification and after ensuring the accuracy of the results, 8 samples of corrugated sheet steel plate shear wall were modelled by ABAQUS software. In these samples, parameters such as thickness of the steel sheet, the length-to-width ratio of the sheet (a/­b) and change in the geometric characteristics of the perimeterial elements are investigated. Numerical results presented that the stability of the hysteresis curve cycles in the specimen with a plate thickness of 8 mm was not constant, as observed in the final loading steps, loss of resistance and local buckling in the loading cycles. Numerically, it can be said that the sample with a sheet thickness of 8 mm has the highest bearing capacity compared to the samples with a sheet thickness of 4 and 6 mm. The effect of boundary elements on the performance of the specimens was negligible. Finally, it was revealed that with increasing the length of the sheet relative to its height, the amount of plasticity has significantly increased.