آرمان مام عزیزی

در دهه‌های اخیر، در مناطق با سطح لرزه‌خیزی بالا مانند ژاپن، چین، آمریکای جنوبی و.. برای مقابله با بارهای جانبی در سازه از سیستم‌های نوینی از جمله انواع مختلف دیوار برشی فولادی استفاده می‌شود.عملکرد دیوار برشی فولادی، بر اساس تشکیل میدان کشش در پاسخ به بارهای جانبی اعمال شده به سازه هستند. شکل‌گیری میدان کشش باعث وارد آمدن تنش‌های زیادی به ستون‌های اطراف و در نتیجه ابعاد غیر اقتصادی و بزرگ آن‌ها شده است. به منظور رفع این مشکل، ایده جداسازی ورق پرکنده از ستون‌های کناری مطرح گردیده‌است. در دیوارهای نیمه‌مقید علاوه بر کاهش نیروهای میدان کشش، اثر مستقیم این نیروها بر ستون‌ها حذف شده و از ابعاد غیر اقتصادی و بزرگ ستون‌های اطراف قاب جلوگیری شده و با تشکیل یک میدان کشش جزئی تنها در بخشی از سطح ورق منجر به حاصل شدن ضخامت بزرگتری برای ورق می‌گردد. برای کاهش ظرفیت ورق در صورت استفاده از ضخامت‌های بالاتر، محققان به ایجاد بازشوهایی در پانل اشاره نموده‌اند. در این پژوهش تاثیر ابعاد بازشو، لاغری و نسبت ابعادی ورق پرکننده بر مقاومت و سختی دیوار برشی فولادی به صورت عددی و تئوری بررسی شده‌ و همچنین سعی می‌گردد که با اصول و فرضیات روش اندرکنش قاب و ورق ، روابط این روش برای دیوارهای نیمه‌مقید بازشودار به طور دقیق مورد بررسی قرار گرفته و متناسب با ویژگی‌های این دیوارها اصلاح و تعمیم داده شوند. تعداد 68 مدل دیوارهای برشی نیمه‌مقید با بازشو دایره‌ای تحت بارگذاری یکنواخت و چرخه‌ای شبه استاتیکی با مقیاس 1 به 2 به صورت قاب تک دهانه یک طبقه با ۴ نوع نسبت لاغری (150،200،300،400)، ۳ نسبت ابعادی (5،2/1،1)و در ۶ نسبت بازشوی متفاوت (0،10،20،30،40،50) مدل-سازی شده و مورد بررسی قرار‌ خواهند گرفت. روابط مدل اندرکنش با دقت مناسبی ظرفیت نهایی نمونه ها را پیش‌بینی کرده‌اند و نسبت ظرفیت مدل اندرکنش به ظرفیت نهایی نمونه های عددی در بازه‌ای بین 80 تا 100 درصد می‌باشد. علاوه بر این در رابطه با سختی معادل نمونه های عددی و روابط تئوری، نتایج نشان دهنده تطابق خوب نتایج هر دو حالت می‌باشند و همچنین مشاهده گردید که در ورق با لاغری بیشتر، کمانش زودتر رخ داده و همچنین این نمونه ها دارای سختی اولیه به مراتب کمتری نسبت به نمونه‌های با لاغری کمتر می‌باشند. همچنین با افزایش نسبت ابعادی قطر بازشو، ظرفیت نهایی و سختی بطور قابل ملاحظه‌ای به ترتیب افزایش و کاهش می‌یابند. در ادامه مشاهده گردید که روابط پیشنهادی نیز در تمام زمینه‌ها توانسته به درستی روند تغییرات ظرفیت نهایی و سختی را پیش‌بینی نماید. نتایج این تحقیق نشان میدهد که روش اندرکنش تعمیم یافته به دیوارهای نیمه مقید با بازشو به خوبی توانسته ظرفیت و سختی نمونه‌های عددی و روند تغییرات آن‌ها را پیشبینی نماید، بنابراین روش GPFI را می‌توان روشی قابل اعتماد در تحلیل و طراحی دیوار برشی فولادی نیمه‌مقید با بازشو شناخت.