بررسي تأثير ديوار برشي فلزي نيمه‌پيوسته بر عملكرد لرزه‌اي قاب‌هاي بتني به روش عددي

يكي از سيستم‌هاي باربر جانبي براي سازه‌هاي بتني و فولادي، ديوارهاي برشي فولادي هستند. اين اعضا به دليل مزايايي همچون، سختي زياد، وزن كم، كاهش محدوديت معماري و ... مورد توجه قرار گرفته است. ديوارهاي برشي اگر در حالت نيمه‌پيوسته در سازه به كار روند، در دهانه مورد نظر بدون ايجاد حفره در خود ديوار برشي، امكان ايجاد بازشو در دهانه مورد نظر وجود دارد. در پژوهش حاضر تحقيقاتي عددي بر روي رفتار قاب‌هاي بتني مجهز به ديوار برشي فولادي نيمه‌پيوسته به قاب انجام گرفت. در ابتدا مدل عددي با استفاده از نمونه آزمايشگاهي صحت سنجي شد. سپس با انجام 33 تحليل استاتيكي غيرخطي، تأثير عرض ديوار و ضخامت آن بر روي رفتار لرزه‌اي قاب‌هاي بتني مورد بررسي قرار گرفت. به همين ترتيب عرض ديوار در 11 حالت از 10 تا 110 سانتي‌متر متغير در نظر گرفته شد. همچنين ضخامت ديوار برشي نيز در 3 حالت به ترتيب 1، 2 و 3 ميلي‌متر مورد بررسي قرار گرفت. خروجي‌هاي مورد بررسي قاب شامل اتلاف انرژي، سختي جانبي، مقاومت و شكل‌پذيري بود‌. براي محاسبه سختي ديوار برشي يك فرمول طبق تكنيك برازش منحني بر اساس نتايج عددي ارائه شد كه طبق آن مي‌توان سختي ديوار را با استفاده از عرض و ضخامت آن با دقت خوبي تخمين زد. پس از مقايسه نتايج مشاهده شد زمانيكه عرض ديوار برشي در قاب به درستي انتخاب شود، علاوه بر افزايش سختي و مقاومت جانبي قاب، اتلاف انرژي و شكل‌پذيري قاب به ترتيب 2.7 و 1.7 برابر قاب تنها مي‌شوند. براي انتخاب عرض مناسب ديوار برشي مي‌توان مقدار آن‌را طوري در نظر گرفت كه نسبت عرض ديوار برشي به عرض دهانه قاب برابر 0.38 باشد.