مطالعه تحليلي تاثير ايجاد شيار و ورق‌هاي پليمري تقويت شده در بهبود عملكرد لرزه اي ديواربرشي فولادي جدار نازك

Analytical Assessment of Effects of Creating Grooves and Reinforced Polymer Sheets on Improving Seismic Performance of Thin Steel Shear Wall

در اين پژوهش رفتار هيسترزيس و ميزان جذب انرژي ديوارهاي برشي فولادي در حالت تقويت شده با ورقهاي CFRP و GFRP و همچنين تاثير ايجاد شيار با الگوهاي مختلف، تحت بارچرخه اي با استفاده از روش المان محدود مورد تحليل قرار گرفته است. براي اين منظور، ابتدا صحت پاسخ‌هاي بدست آمده از نرم افزار با مدل آزمايشگاهي مقايسه شده است. سپس آناليز حساسيت بر روي ابعاد و نوع المان مورد استفاده در آناليز انجام شده است. تمامي مدل‌ها تحت بار رفت و برگشتي مطابق با آيين نامه ATC-24 قرار گرفته است. پس از شبيه‌سازي تك‌تك مدل‌ها در نرم‌افزار جامع اجزاي محدود آباكوس، نتايج حاصل از تحليل آنها شامل ظرفيت برشي، جذب انرژي و همچنين بيشينه اين پارامترها در طول تحليل مدلها مورد ارزيابي قرار گرفت و با يكديگر مقايسه شدند. بهترين مدل ها در دو بخش تقويت و ايجاد شيار نيز تحت چهار زمين لرزه مختلف قرار گرفته و رفتار آنها مورد بررسي قرار داده شده است. نتايج نشان ميدهد كه نحوه چيدمان ورق‌هاي پليمري تقويت شده بر روي ديواربرشي تاثير كاملا مستقيم بر نحوه عملكرد لرزه اي دارد و الگوي پخش تنش‌ها با نحوه ايجاد شيارها ارتباط مستقيم دارد. همچنين از بين مدلها، استفاده از CFRP با چيدمان افقي بهترين عملكرد را دارد.

In this study, hysteresis behavior and energy absorption rate of steel shear walls in reinforced sheets CFRP, GFRP and the effect of grooves with different patterns under cycling have analyzed using the finite element method. For this purpose, the accuracy of the responses obtained from the software is compared with the experimental model. Sensitivity analysis is then performed on the dimensions and types of elements used in the analysis. All models are subjected to cyclic loading in according with ATC-24 code. After simulating each of the models in the ABACUS, the results of analysis include shear capacity, energy absorption and the maximum of these parameters were evaluated during the analysis of the models and compared with each other. The best model also in two parts of reinforcement and groove, under four different earthquakes, behavior seismic has been studied. The results show that the reinforced polymer sheets on the shear wall have a direct effect on the seismic performance and the pattern of stress distribution is directly related to how grooves. Also among the models, the use of CFRP with horizontal alignment has the best seismic performance.