بررسی عملکرد لرزه‌ای یک نوع دیوار برشی مرکزگرای جدید با قابلیت تعمیر پس از زلزله

تغییر شکل های ماندگار بعد از وقوع زلزله باعث افزایش هزینه های مقاوم‌سازی و حتی اجرایی شدن طرح بهسازی می گردد. یکی از سیستم‌های مقاوم برای کنترل نیروهای جانبی وارده ناشی از زلزله، استفاده از دیوار برشی با قابلیت استهلاک انرژی خوب است. تغییر شکل های ماندگار و به ‌وجود آمدن ترک در نواحی مرزی و بحرانی دیوار پس از زلزله های نسبتاً شدید، منجر به کاهش عملکرد لرزه ای دیوار می شود. در این تحقیق به بررسی پاسخ ها و رفتار چرخه ای دیوارهای برشی بتنی تحت پروتکل بارگذاری چرخه ای پرداخته شده است. برای این منظور با استفاده از نرم افزار اجزای محدود opensees، به مدل‌سازی دیوار برشی بتنی مبتنی به روش sfi-μvlem یا مدل‌سازی دیوار با استفاده از المان‌های قائم چندتایی بر اساس روش مایکروفایبر پرداخته شده است. مدل‌های اصلی آنالیز شده در این مطالعه شامل 2 دیوار بتنی با میلگردهای فولادی و آلیاژ حافظه‌دار شکلی sma با ابعاد و چینش آرماتورهای متفاوت از هم و دیوار بتنی نوآورانه با المان مرزی مجزا به‌ صورت ستونک بتنی از جنس بتن سیمانی مهندسی ecc و میلگردهای  smaمی‌شود. اعتبارسنجی مدل ها بر اساس مطالعات گذشته انجام شد. پس از اعتبارسنجی مدل های اولیه به مطالعه پارامتریک مدل ها به ‌منظور بررسی اثرات ابعاد نواحی مرزی، نوع و چینش آرماتورها و میزان نیروهای محوری وارد بر دیوارهای برشی در مدل ها اقدام شد. نتایج کسب شده از خروجی ها نشان می دهد، استفاده از مصالح sma در نواحی مرزی دیوار به شکل قابل‌توجهی بر رفتار مرکزگرایی دیوار موثر است و میزان جذب انرژی دیوار برشی با استفاده از مصالح sma کاهش می‌یابد.

seismic performance of a new self-centering repairable rc shear wall

permanent deformation after an earthquake increases the cost of the retrofit and even the implementation of the rehabilitation plan. a resisting system to control the lateral forces due to earthquakes is to use shear walls with good energy dissipation capability. permanent deformation and cracking in the border and critical areas of the wall after relatively strong earthquakes leads to a decrease in the seismic performance of the wall. in this research, the responses and cyclic behavior of concrete shear walls under the cyclic loading protocol are investigated. for this purpose, using opensees software platform, concrete shear wall modeling based on sfi-μvlem method or wall modeling using multiple vertical elements based on the macro fiber method has been studied. the main models analyzed in this study include 2 concrete walls with steel rebars and memory alloy (sma) with different dimensions and arrangement of reinforcements and innovative concrete wall with separate border elements in the form of concrete columns made of engineered concrete (ecc) and sma rebars.  validation of the models was based on previous studies. after validation of the initial models, the parametric study of the models was performed in order to investigate the effects of the dimensions of the boundary areas, the type and arrangement of the reinforcements and the amount of gravitational forces on the shear walls in the models. the results obtained from the outputs show that the use of sma materials in the boundary areas of the wall has a significant effect on the self-centering behavior of the wall and the energy dissipation of the shear wall is reduced by using sma materials.