بررسی پارامترهای اثر گذار بر رفتار جانبی دیوار برشی مرکب

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

در این پژوهش رفتار جانبی غیرخطی دیوارهای برشی فولادی- بتنی مطالعه می‌شود. اثر عواملی مانند ضخامت صفحه فلزی، ضخامت پوشش بتنی، فاصله برش‌گیرها و مقاومت مشخصه بتن بر روی مشخصات رفتار جانبی دیوار برشی مرکب فولادی-بتنی بررسی شده و مقایسه می‌گردد. برای این مطالعه، از تحلیل غیرخطی جانبی با بهره‌گیری از نرم‌افزار آباکوس ( ABAQUS) استفاده می‌شود. ابتدا رفتار یک دیوار آزمایشگاهی مدل سازی و صحت‌سنجی می‌گردد. سپس اثر عوامل یاد شده با درنظر گرفتن بازه منطقی تغییرات آن‌ها بررسی شده و تحلیل‌های متعددی انجام می‌شود. نتایج تحلیل حاکی از آن است که از بین سایر متغیرها، ضخامت صفحه فولادی بیشترین تاثیر را بر رفتار جانبی غیرخطی این دیوار دارد. این تحقیق از نظر تعداد متغیرهای مورد بررسی و بازه مقادیر آن‌ها، مدل‌سازی همه جزییات، و ارائه روند تغییرات مشخصات رفتار جانبی دیوار به صورت تابعی از عوامل فوق، از پژوهش‌های مشابه متمایز است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

A Survey on Parameters Affecting the Lateral Behavior of Composite Shear Walls

نویسندگان [English]

  • E. Shakeri
  • F. Behnamfar
Senior Earthquake Engineer, Esfahan, Iran
چکیده [English]

In this paper lateral behavior of composite shear walls is studied. The composite wall consists of a steel shear plate and a concrete cover connected together with a suitable mechanical means such as studs or bolts. The most important role for the steel plate of a composite shear wall is to increase stiffness and ductility while that of the concrete cover is to prevent buckling of the steel plate. The focal point in this study is to assess the variables affecting the lateral behavior of such walls, such as thickness of plate, thickness of concrete cover, spacing between the connectors and strength characteristics of concrete and steel. For modeling of the nonlinear behavior, material and geometric nonlinearities and large deformations are considered within the Abaqus software. According to the results of analysis, thickness of the steel plate proves to be the prime factor affecting lateral strength of the wall. On the other hand, lateral stiffness of the wall proves to be independent of the thickness of the concrete wall, spacing of the shear studs, and the compressive strength of the concrete cover. The study is distinguished from similar studies for the number of parameters studied and the extensive range of their values, detailed modeling of all components, and presenting the lateral behavior of the composite shear wall against the mentioned parameters.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Composite Shear Walll
  • Non-linear Behavior
  • stiffness
  • strength
  • Ductility
[1] M. Azhari, S.R. Mirghaderi, DESIGN OF STEEL STRUCTURES (LRFD-ASD), published by arkan-danesh, Volume 4: Seismic Design, 2013. (in Persian).
[2] T. Yamakaji, M. Yamada, Resisting Characteristics of Hybrid Center Core Shear Wall Systems, Steel Profile, 30 (2000) 30.
[3] Q. Zhao, A. Astaneh-Asl, Seismic behavior of composite shear wall systems and application of smart structures technology, Steel Structures, 7 (2007) 69-75.
[4] F. Hatami, A. Rahaei, Behavior of composite shear walls under seismic loading, Journal of Sharif University of Technology, No. 46, pp 21-31. (2009).
[5] M. Husem, S. Pul, E. Yozgat, S.E. Gorkem, Fracture of connections between steel and reinforced concrete shear walls under the cyclic loading, Iranian Journal of Science and Technology. Transactions of Civil Engineering, 36(C1) (2012) 97.
[6] A. Ayazi, H. Ahmadi, S. Shafaei, The effects of bolt spacing on composite shear wall behavior, World Academy of Science Engineering and Technology, 6 (2012) 10-27.
[7] D. Systèmes, Abaqus analysis user’s manual, Simulia Corp. Providence, RI, USA, (2013).
[8] F. Behnamfar, E. Shakeri, A. Makhdoumi, A macromodel substitute for simple prediction of the lateral behaviour of composite shear walls, Bulletin of the New Zealand Society for Earthquake Engineering, 51(3):115-126, 2018.