بررسی رفتار لرزه‌ای دیوارهای برشی بتن‌آرمه تقویت‌شده با ورق‌های پلیمری مسلح‌شده با الیاف

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد سازه، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

2 استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه خواجه نصیر الدین طوسی، تهران، ایران.

3 عضو هیات علمی رسمی قطعی

چکیده

دیوار‌‌ برشی بتن‌آرمه از جمله سیستم‌های مقاوم جانبی متداول در ساختمان‌های میان‌مرتبه و بلند‌مرتبه محسوب می‌شود. بررسی رفتار ساختمان‌ها در طی زلزله‌های شدید گذشته نیز عملکرد مناسب این دیوارها را در کنترل آسیب‌های سازه‌ای و غیرسازه‌ای، به حداقل رساندن خسارات وارده و محدود کردن جابجایی نسبی طبقات نشان می‌دهد. تقویت و بهسازی این عناصر می‌تواند تأثیر بسزایی در بهبود پاسخ و رفتار سازه اولیه داشته باشد. یکی از روش های تقویت این نوع دیوارها، استفاده از ورق‌های پلیمری مسلح شده با الیاف (FRP‌) است که امروزه به طور گسترده‌ای در بهسازی ساختمان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. مرور ادبیات فنی نشان می‌دهد که مطالعه بر روی نحوه رفتار دیوارهای برشی موجود در ساختمان‌های میان‌مرتبه و بلند‌مرتبه تحت تقویت با ورق‌های FRP بسیار کمتر از دیوارهای موجود در ساختمان‌های با ارتفاع کم (دیوارهای کوتاه) مورد توجه قرارگرفته است. به این ترتیب، در این تحقیق رفتار لرزه‌ای دیوارهای برشی بتن‌آرمه موجود در ساختمان‌های میان‌مرتبه و بلند‌مرتبه در اثر تقویت با ورق‌های FRP مورد بررسی قرار‌گرفته است. دیوارهای مورد‌نظر این پژوهش شامل سه گروه دیوار با ارتفاع 16، 4/22 و 32 متری است که با استفاده از نرم‌افزار اجزاء‌محدود ABAQUS تحت بار‌گذاری محوری و جانبی یک‌طرفه مورد تحلیل قرارگرفته و رفتار آن‌ها تحت تقویت با دو نوع ورق تقویتی CFRP و GFRP و دو نوع چیدمان ضربدری و دورپیچ افقی بررسی شده است. نتایج، افزایش ظرفیت باربری و شکل‌پذیری و جذب انرژی دیوارهای برشی بتنی میان‌مرتبه و بلند‌مرتبه را در اثر تقویت با ورق‌های FRP نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of Seismic Behavior of Reinforced Concrete Shear Walls Rehabilitated whit Fiber Reinforced Polymer Sheets

نویسندگان [English]

  • Roya Mousapour 1
  • Mostafa Rezvani Sharif 2
  • Seyed bahram Beheshti Aval 3
1 M.SC.of Structural Engineering, Faculty of Civil Engineering of K. N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran.
2 Faculty of Civil Engineering of K. N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran.
3 Faculty of Civil Engineering of K. N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]

Reinforced concrete shear walls are the most common used lateral resistance systems in steel and concrete structures, especially Mid-rise and High-rise structures. Investigates on buildings has also shown the proper functioning of these walls in controlling structural and non-structural damage and limiting the inter-story drift. Due to this fact, strengthening of concrete shear walls and studying the seismic behavior of them, can be important. Rehabilitating of these structural elements will have a significant effect on improving the structural response and behavior of the initial structure. Using the FRP composite sheets is one of the practical methods for strengthening of these types of walls. In this regard, it is necessary to know about these elements and how those effect on the seismic behavior of concrete shear walls. Literature review has shown inadequate study of the behavior of high-rise shear walls which strengthening with FRP rather than short walls. Due to this lack of studies, in this research the seismic behavior of high-rise shear walls which is rehabilitated with FRP layers has been studied. The main purpose of this study is on numerical modelling of sample shear walls –with Finite Elements Method (FEM) - and evaluate their seismic responses. Mid-rise and High-rise concrete shear walls have been modeled and analyzed using ABAQUS. These types of shear walls' behavior have been investigated with two types of strengthening layers (CFRP & GFRP) and two different arrangements. The results show increased in load capacity, ductility and energy absorption of sample walls rehabilitated with FRP layers.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Concrete Shear Walls
  • High-rise Shear Walls
  • FRP reinforcement
  • CFRP Sheets
  • GFRP Sheets