تاثیر آزاد کردن اتصال ورق از ستون‌ها در دیوار برشی فولادی تحت بارگذاری‌های مختلف

در این تحقیق با استفاده از روش المان محدود، تاثیر آزاد کردن اتصال ورق از ستون‌ها در مشخصه‌های رفتار غیرخطی سیستم‌های دیوار برشی فولادی تحت بارگذاری‌های پو‌ش‌آور، سیکلی و انفجاری مطالعه شد. نتایج تحلیل‌های پوش‌آور نشان داد که در این سیستم، به دلیل عدم وقوع تسلیم کامل در سطح ورق، بطور نسبی از مقاومت ورق و در نتیجه مقاومت کل و تا حدی، سختی اولیه و شکل‌پذیری سیستم کاسته می‌شود، لیکن تغییری در مقاومت قاب به وجود نمی‌آید. با افزایش ضخامت ورق متناسب با کاهش نسبی مقاومت آن، نه تنها افت نسبی مقاومت سیستم نیمه‌پیوسته جبران می‌شود، بلکه سختی اولیه و شکل‌پذیری سیستم (با ضخامت اصلاح شده) نسبت به سیستم اولیه با اتصال کامل نیز افزایش می‌یابد. نتایج تحلیل سیکلی نشان داد که به دلیل کاهش نسبی مقاومت و جذب انرژی توسط ورق، میزان جذب انرژی در سیستم نیمه‌پیوسته نسبت به سیستم پیوسته نظیر کاهش می‌یابد. نتایج تحلیل‌های انفجاری نیز نشان داد که سیستم‌های پیوسته و نیمه‌پیوسته دیوار برشی فولادی (طراحی شده در برابر زلزله) در برابر بار انفجاری نیز تا حدی مقاوم هستند و به صورت کلی منهدم نمی‌شوند. همچنین، با جداسازی ورق پرکننده از ستون‌ها، رفتار سیستم‌های دیوار برشی فولادی تحت تاثیر نسبت طول دهانه به ارتفاع آن‌ها تغییر می‌کند.

Nonlinear behavior of steel plate shear wall connected to frame beams only under Various Loading conditions

In the present paper, the behavior of steel shear walls connected to frame beams only was investigated under various loading conditions (nonlinear static, cyclic and blast) using the finite element method and compared with that of the corresponding system with fullyconnected infill walls (typical SPSW). The obtained results were discussed in terms of strength, initial stiffness, ductility, max of VonMises stress and max of inplane and outofplane deformations. In the study, the effects of different system aspect ratios and various infill plate thicknesses were also considered. The adequacy of the finite element modeling approach for representing the responses of SPSWs under loading conditions was verified through comparison with experimental results. Results of pushover analyses showed that releasing of the infill wall connection to the columns limits the widespread yielding of the infill plate. This, in turn, affects the strength, initial stiffness and ductility of the system. Notably, the behavior of SPSW frames is not affected much by such configuration. Increasing the infill plate thickness in proportion to the decrease of its strength, not only offsets the effect of this configuration on the system strength, but also improves the system behavior in terms of initial stiffness and ductility (compared to the corresponding system with infill plate connected to boundary columns and beams). Results of cyclic analyses showed that the dissipated energy by the semiconnected SPSW is relatively decreased mainly due to the decrease of plate strength and energy absorption. Results of analyses under blast loading condition showed that both fullyconnected and semiconnected SPSWs designed for seismic loading can partially resist against outofplane blast loading effects without failure.