بخشی از مقاله
چکیده
دیوار بر شی فولادي به علت مقاومت پسکمان شی بالا، شکلپذیري قابلتوجه، م شخ صههاي هی سترزیس پایدار و سختی اولیه زیاد، در حال حاضر بهعنوان یک سیستم باربر جانبی مناسب در نظر گرفته میشود. ﺟﻬﺖ بررسی جامع عملکرد دیوار برشی فولادي، نیاز به ارزیابی و پیشبینی رفتار غیرخطی آن و مدلهاي هیسترزیس تحلیلی که قابلیت در نظر گرفتن همهي مودهاي زوال را داشته باشند، میباشد. یکی از مدلهاي هیسترزیس تحلیلی جامع، مدل ایبارا-کراوینکلر زوال اصلاح شده میباشد.
براي استفاده از این مدل نیاز است که با استفاده از واسنجی پارامترهاي مدل براي دیوارهاي بر شی با م شخ صات مختلف، روابطی جهت تعیین پارامترهاي مدل ارائه شود. بنابراین ابتدا 60 عدد دیوار بر شی فولادي یک طبقه با ارتفاع ثابت برابر با 3500 میلیمتر و با ات صال تیر به ستون به صورت مف صلی و همچنین با ضخامت ورق میانی و طول دهانه مختلف با دو نوع فولاد مورد استفاده براي ورق میانی، به صورت عددي مدلسازي و تحلیل میگردند. با استفاده از نتایج تحلیل عددي، پارامترهاي مدل زوال واسنجی شده و سپس با ا ستفاده از م شخ صات هند سی و مقاومتی تأثیرگذار بر روي این پارامترها، با تحلیل وایازش - رگر سیون - ، روابطی جهت تعیین پارامترهاي مدل براي دیوار برشی فولادي پیشنهاد میشود.
-1 مقدمه
اگرچه دیوار برشی فولادي از اواخر دهه 60 میلادي در ساختمان بکار گرفته شد، لیکن تا سال 1983میلادي تعداد محدودي از سازهها با این سیستم ساخته و تحقیقات کمی بر روي آن انجام شد. اکثر این تحقیقات در ژاپن و محدود به دیوار برشی فولادي سختشده، که در آن از س ختکنن دهه ا براي جلوگیري از کمانش الاستیک ورق میانی استفاده میشود، است. رفتار این سیستم بطور کل ی ب ا رفتار دیوار برشی فولادي امروزي متفاوت است. از اوایل دهه 80 میلادي تحقیقات گسترده آزمایشگاهی و تحلیلی بر روي دیوار برشی فولادي صورت گرفت که اکثریت آن در سالهاي اخیر و در کشورهاي کانادا و آمریکا و با نسبتی کمتر در کشورهاي ایران، ترکیه، کره جنوبی، هند و انگلیس انجام شده است
ثوربرن و همکاران مدل تحلیلی که به »مدل چند نواري« معروف ا ست، براي مطالعه رفتار بر شی دیوار بر شی فولادي ارائه دادند. در این مدل ، میدان کششی قطري به وسیله مجموعهاي از اعضاي کششی دو سر مفصل مایل در نظر گرفته میشود . - 2 - الغالی و همکاران مطالعاتی در مورد اثر تعداد نوارها - یا المانهاي خرپایی مایل - و همچنین زاویه میدان کششی قطري انجام دادند. آنها دریافتند که تعداد نوارهاي معادل به لاغري و سختی اجزاي مرزي بستگی دارد و تغییرات اندك در زاویه میدان کششی قطري اثر ناچیزي بر روي سختی اولیه میگذارد
آئین نامه فولاد کانادا و آمریکا توصیه میکند براي در نظر گرفتن تقریبی پخش نیرو روي اجزاي مرزي ورق فولادي، حداقل 10 نوار را پیشنهاد میکند 5 - ،. - 4 تحقیقاتی که توسط رضایی انجام شد، نشان داد که زاویه نوارهاي کششی در کنارههاي ورق نزدیک به قائم و در میانه به افق متمایل میباشد که این موضوع از اثرات اندرکنش اجزاي مرزي با ورق فولادي است و مدل »نواري چند زاویهاي« را ارائه کرد . - 6 - الغالی و همکاران براي پیشبینی رفتار هی سترزیس دیوار بر شی فولادي، بر مبناي نتایج آزمای شگاهی، مدل »نوارهاي متقاطع« را ارائه دادند. اگرچه این نحوه مدل کردن باعث افزایش محاسبات میگردد، لیکن به دلیل مزایاي آن، به خصوص براي تحلیل غیرخطی تاریخچه زمانی مورد قبول واقع شده است
همچنین مدلهاي هیسترزیس بسیاري به منظور بررسی رفتار غیرخطی اجزاي سازهاي و برآورد پاسخ لرزهاي سی ستمهاي سازهاي ارائه شده ا ست . - 7 - چوي و پارك بر ا ساس نتایج روش اجزاي محدود ورق میانی تحت بار سیکلیک، مدلی هیسترزیس براي آن ارائه دادند . - 8 - وبستر نیزمدلی اساساٌ بر پایه نتایج روش اجزاي محدود ارائه کرد و رفتار مصالح طوري ارائه شد که در اثر کمانش ورق، سخت شدگی م صالح، زوال سختی، مقاومت پ سماند، لاغري ورق و دریفت بارگذاري دوباره تحت بارگذاري سیکلیک در نظر گرفته میشود
رهنما و کراوینکلر یک مدل هیسترزیس تکهاي خطی ارائه دادند که بر اساس مدل دوخطی میباشد و سختی باربرداري متغیر، زوال سختی رأسگرا در بارگذاري مجدد، واپیچیدگی، زوال چرخهاي مقاومت به عنوان تابعی از تقاضاي انرژي هیسترزیس، و همچنین قابلیت تسریع زوال سختی بارگذاري مجدد را در نظر میگیرد . - 10 - همچنین پربا و برونو مطالعاتی را جهت ارزیابی عملکرد دیوار برشی فولادي با در نظر گرفتن پاره شدگی ورق میانی و گسیختگی خمشی المانهاي مرزي انجام دادند
ایبارا، مدینا و کراوینکلر براي سیستمهایی با رفتار دو خطی، راسگرا و واپیچیده، چهار مود زوال مقاومت پایه، زوال مقاومت پس از نقطه بیشینه، زوال سختی باربرداري و زوال سختی بارگذاري تسریع یافته را ارائه نمودند . - 12 - این مدل توسط لیگنوس اصلاح شد که مدل »ایبارا-کراوینکلر اصلاح شده« نام دارد. منحنی مرجع مدل ایبارا-کراوینکلر اصلاح شده در شکل 1 ارائه شده است
