مقایسه مدل ساده شده چند المان محوری با مدل فایبر در مدلسازی غیرخطی دیوار برشی بتنی

پیش‌بینی رفتار غیر‌خطی دیوارهای برشی تحت نیروهای جانبی نیاز به مدل‌های تحلیلی ساده و دقیقی دارد که در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی رفتارهای غیر‌خطی دیوارهای برشی را به خوبی نشان دهند. در دهه‌های اخیر مدل‌های تحلیلی متنوعی توسط محققین، به منظور پیش بینی رفتار غیرخطی دیوارهای برشی بتن آرمه ارائه شده است تا بتواند مهم‌ترین خصوصیات رفتاری دیوار را در نظر بگیرد. مدلی که برای تحلیل و طراحی دیوار به کار می‌رود باید از سادگی برخوردار بوده و دارای دقت کافی برای پیش‌بینی رفتار هیسترتیک دیوارهای سازه‌ای بتن مسلح باشد. استفاده از روش المان‌های رشته ای (fiber) می‌تواند به عنوان یکی از روش های دقیق در مدلسازی دیوار محسوب شود ولی با توجه به پیچیدگی مدلسازی و همچنین بالا بودن مدت زمان تحلیل، استفاده از روش‌های دیگر پیشنهاد می‌شود. همچنین با توجه به پیشرفت های اخیر که در مدلسازی رفتار غیرخطی مصالح جهت ارائه رفتار دقیق تر در برابر بارهاری سیکلیک و لرزه ای انجام شده است، می توان از این مدل های رفتاری بطور مستقیم در مدلسازی سیستم های سازه ای استفاده نمود. در این تحقیق جهت مدلسازی رفتار غیرخطی دیوار برشی بتنی در برابر بارهای لرزه ای، علاوه بر استفاده از روش فایبر، از روشی که مبتنی بر المان‌های محوری می‌باشد نیز استفاده شده است که با استفاده از ایده رفتار فنر معادل و استفاده از مدل‌های پیشرفته ارائه شده برای مصالح در نرم افزار opensees قابل پیاده سازی می‌باشد. نتایج نشان می‌دهند که استفاده از این روش ساده شده نسبت به روش فایبر، علاوه بر اینکه هزینه محاسبات را هم از نظر مدلسازی و هم از نظر مدت زمان تحلیل کاهش می دهد، دقت مورد نظر را نیز برآورده می کند.

Comparison of simplified MVLEM model with Fiber model in nonlinear modeling of RC shear wall

The prediction of nonlinear behavior of shear walls under lateral loads requires simple and precise analytical models representing the nonlinear behavior of the shear walls as well as the experimental results. In recent decades, various analytical models have been proposed by researchers to predict the nonlinear behavior of reinforced concrete shear walls in order to consider the most important behavioral properties of the wall. The model used for analysis and design of the wall should be simple and accurate enough to predict the hysterical behavior. Using the method of fiber section elements can be considered as one of the most accurate methods in wall modeling. But due to the complexity of the modeling and high duration of the analysis, the use of other methods is suggested. Considering the recent progress in modeling nonlinear behavior of materials to provide more accurate behavior against cyclic and seismic loads, these material models can be directly used in modeling of structural systems. In this study, in addition to using the fiber section model, a method based on axial elements is also used. It is implemented by the concept of equivalent spring’s behavior and using the advanced material models in the platform of OpenSees. The results show that the use of this simplified model compared to the fiber method, in addition to reducing the computational cost in both aspects of the duration of modeling and analysis, also satisfies the desired accuracy.