بررسی تأثیر ترک و گسترش آن بر رفتار دیوار برشی فولادی تحت بار جانبی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، واحد دره شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، دره شهر، ایران

2 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران،

چکیده

مطالعات آزمایشگاهی و عددی انجام شده بر روی دیوار برشی فولادی و همچنین عملکرد موفق آن در زلزله های گذشته، این سیستم را به عنوان یک سیستم کارا در برابر بارهای جانبی معرفی کرده است. هر چند مطالعات وسیعی (به جز مطالعات در خصوص تاثیر ترک بر رفتار دیوار برشی فولادی) بر روی این سیستم انجام شده است اما همچنان ناشناخته هایی در خصوص این سیستم وجود دارد. تاثیر ترک بر رفتار دیوار برشی فولادی یکی از ناشناخته ها در خصوص دیوار برشی فولادی است که به دلیل پیچیدگی های تحلیل غیرخطی ترک و گسترش آن حتی با استفاده از نرم افزارهای المان محدود، به طور جامع مورد بحث بررسی قرار نگرفته است. از طرفی با توجه ضخامت کم ورق فولادی و ماهیت جوش، وجود ترک در این سیستم غیرقابل انکار و اجتناب ناپذیر است. بنابراین در این مقاله، تاثیر ترک های میانی و کناری و گسترش آنها بر رفتار لرزه ای دیوار برشی فولادی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که ترکهای میانی در ورق فولادی اثر مخرب تری نسبت به ترکهای کناری دارد. وجود ترک های میانی با طول زیاد باعث می شود که سیستم رفتار غیرالاستیک را تجربه نکند و در ناحیه الاستیک گسیخته شود. همچنین گسترش ترک تاثیر کمی بر سختی الاستیک دارد. با توجه به پیچیدگی های ترک بر رفتار دیوار برشی فولادی، معادلات لازم برای دستیابی به نمودار پوش آور آن ارائه شده است که بدون نیاز به مدلسازی المان محدود، رفتار سیستم با دقت بسیار بالا قابل پیش بینی است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigating the crack on the behavior of Steel Plate Shear Wall (SPSW) under lateral load

نویسندگان [English]

  • Ali Ghamari 1
  • Vahid Broujerdian 2
1 Department of Civil Engineering, Darreh Shahr Branch, Islamic Azad University, Darreh Shahr, Iran
2 Department of Civil Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]

Experimental and numerical studies on Steel Plate Shear Wall (SPSW) and its successful performance under last earthquakes have introduced this system as a lateral bearing system. There are lots of unknown information about SPSW despite of numerous studies that have were done. The effect of crack on the SPSW behavior is one of unknowns about SPSW that due to its complicity in nonlinear analysis, it has not been evaluated comprehensively. Because of thin steel plate and inherent of welding, emerging of crack on SPSW is deniable. So, in this paper the effect of central and edge crack and their growth on the behavior of SPSW have been studied. Results showed that the central crack are more destructive than edge cracks. The crack with long length lead the SPSW to fracture in elastic zone. Due to difficulty of crack modeling and crack analysis, the necessary relations have been proposed to obtain pushover diagram that without FE modeling the proposed relation estimate the pushover diagram of system in good agreement with FE results.

کلیدواژه‌ها [English]

  • steel shear wall
  • Crack
  • Seismic behavior
  • stiffness
  • strength