رفتار دیوار برشی با ورق فولادی در ساختمان های بلندمرتبه

سیستم دیوار برشی فولادی، به تعدادی محدود در سه دهه اخیر، به عنوان سیستم اصلی مقاوم در برابر نیروی جانبی به کار گرفته شده است. این سیستم دارای شکل‌پذیری بالا و همچنین قابلیت اتلاف انرژی بالایی می باشد که خود اهمیت آن را افزایش می دهد. در این مقاله به بررسی رفتار دیوارهای برشی فولادی بلندمرتبه تا بیست طبقه که طبق آیین نامه امریکا طراحی شده است می پردازد. در این مطالعه مدلسازی با استفاده از المانهای پوسته ای و سپس مقایسه آن با نتایج حاصل از مدلسازی جایگزین میله ای پرداخته شده است. به منظور اعتبارسنجی کردن روش مدلسازی، مدلی چهار طبقه با خصوصیات غیرخطی مادی و هندسی به روش اجزاء محدود تحلیل شده است که تطابق خوبی با نتایج آزمایشگاهی را نشان میدهد. پس از بررسی رفتار این نوع دیوارها، تاثیر پارامتر تعیین کننده تعداد طبقات بر کمیت هائی از قبیل سختی اولیه، مقاومت نهائی سیستم و نرمی سیستم مورد ارزیابی قرار گرفت. در انتها رفتار دیوار برشی فولادی با قاب خمشی مقایسه و تاثیر بازشوها بر رفتار دیوار برشی فولادی بررسی شده است.

Behavior of High Rise Structures with Steel Plated Shear Walls

This paper focused on the behavior of steel plate shear walls (SPSW) in highrise buildings. The influence of essential parameters including number of stories, stress angles and openings and investigated. Comparison with moment resistant frame and alternative method of modeling the shear walls with Strip elements is investigated. Using finite element method, a four story steel plated shear wall which has been tested before was modeled and the results obtained were compared with the test data. Comparison of the results approved the numerical modeling. Then the 20story, 15Story and 10story steel plated shear walls were designed in accordance with AISCSeismic Provisions to make results more practical. Comparing steel pated shear walls with different heights with each other, it is noticed that with lowering SPSWs, its initial stiffness improves and its ultimate strength decreases; but the overall ductile behavior was maintained. Also to make it useful and practical, moment resistant frames were modeled similar to SPSWs but without infilling panels. This research showed that with lowering the SPSW height, its behavior gets closer to moment resistant frames. Also behavior of SPSWs with openings was studied. Four openings in a same position, same width and different height were modeled to see the effect of openings on the overall SPSW #39;s behavior. Generally, it was observed that an opening in infilling panels reduces SPSW #39;s initial stiffness and final strength.