بررسی عددی رفتار لرزه ای قابهای خمشی فولادی با میانقاب بنایی هیبریدی

سیستم بنایی هیبریدی یا ترکیبی، یک سیستم سازه‌ای نسبتاً جدید است که در آن پانل‌های بنایی از طریق اتصالات با ورق فولادی به قاب متصل می‌گردد. دیوارهای بنایی هیبریدی از میانقاب بنایی به‌منظور افزایش سختی جانبی و مقاومت داخل قاب، علاوه بر تحمل بارهای خمشی (خارج از صفحه) استفاده می‌کنند. دلایل مختلفی برای گسترش استفاده از سیستم بنایی هیبریدی وجود دارد، که مهمترین آنها، سادگی بکارگیری قاب‌های ساختمانی با دیوارها و افزایش نامعینی سازه که موجب کاهش خرابی پیشرونده می‌گردد، میباشند. بسته به این که پانل بنایی مسلح چگونه ساخته شود و انتقال بارها بین قاب و دیوار چطور انجام گیرد، دیوارهای بنایی هیبریدی بصورت‌ دیوار مسلح معمولی(نوع i)، دیوار مسلح متوسط(نوع ii) و دیوار مسلح ویژه(نوع iii) طبقه‌بندی می‌شوند. در این پژوهش رفتار میانقاب‌های هیبریدی معمولی، هیبریدی متوسط و هیبریدی ویژه، تحت تحلیل استاتیکی غیرخطی بار افزون مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. بدین منظور 15 مدل قاب فولادی شامل، بدون میانقاب، دارای میانقاب بنایی غیرمسلح، دارای میانقاب هیبریدی معمولی، متوسط و ویژه با استفاده از نرم افزار آباکوس مدلسازی می‌شوند. با انجام تحلیل استاتیکی غیرخطی، پاسخ قاب‌ها به صورت کانتورهای تنش و منحنی نیروتغییرمکان محاسبه شده و مورد بررسی قرار می‌گیرد. نتایج نشان می‌دهد، ظرفیت گسیختگی و شکل‌پذیری در میانقاب‌های هیبریدی ویژه بیشتر از میانقاب‌های هیبریدی متوسط و میانقاب‌های هیبریدی معمولی می‌باشد. همچنین با افزایش ممان اینرسی مقطع قاب، سختی و میزان ظرفیت استهلاک انرژی در هر سه نوع میانقاب هیبریدی معمولی، متوسط و ویژه افزایش می‌یابد.

Numerical Study on Seismic Behavior of Moment-Resistant Steel Frames with Hybrid Masonry Infill

Hybrid masonry system is a new structural system, in which the masonry panels link to the frame with steel plate connections. Hybrid masonry uses masonry infill for lateral stiffness and strength within frames in addition to supporting outofplane (flexural) loads. There are many primary reasons for the development of hybrid masonry systems. Most important ones are to simplify the construction of framed buildings with masonry infill and to provide structural redundancy, which can be utilized for limiting progressive collapse.There are three hybrid wall types including, ordinary hybrid shear wall, intermediate hybrid shear wall and special hybrid shear wall. Hybrid masonry systems can be applied to either concrete or steelframed structures. This research focuses on steel frames. In this paper, seismic behavior of ordinary, intermediate and special hybrid shear walls are investigated using nonlinear static analysis. To this end, 15 steel frames including, bare frames, infill frames, ordinary hybrid shear wall, intermediate hybrid shear wall and special hybrid shear wall are modeled using ABAQUS software. The stress contours and capacity curves of models are estimated using nonlinear static analysis. Results indicate that failure capacity, and ductility of special hybrid shear walls are more than ordinary and intermediate ones. Moreover, the increase in moment of inertia of frame sections, increases the stiffness and energy dissipation capacity for all three hybrid shear walls