بررسی اثر تغییرات مشخصات هندسی، قیودات جانبی و پیش‌فشار بر روی ظرفیت جابجایی دیوارهای برشی بنایی تاریخی ایرانی

در اکثر آیین‌نامه‌های سازه‌ای، ظرفیت جابجایی در دیوارهای برشی بنایی، تخمینی از عملکرد رفتاری و نسبت ابعادی نمونه‌ها می‌باشد. این تحقیق، به ‌منظور بررسی اثر ظرفیت جابجایی دیوارهای برشی بنایی تاریخی ایرانی و تاثیر وجود پارامترهایی نظیر قیودات جانبی، هندسه و ابعاد، و مقدار پیش‌فشار اعمالی بر ظرفیت جابجایی آن‌ها انجام شده‌است. از‌این‌رو، 64 نمونه مختلف از دیوارهای بنایی تحت بارگذاری برشی درون‌صفحه‌ای، برای چهار حالت مختلف از قیودات جانبی (ناشی از اثرات دیوارهای جانبی و سقف)، چهار نسبت ابعادی (نسبت ارتفاع به طول) متفاوت 0/5 ، 0/75، 1، و 5/1، با سه اندازه مرسوم برای ضخامت دیوار (0/20 ، 0/35، و 0/50 متر)، تحت بار پیش‌فشار 0/1مگاپاسکال (متناظر بار یک سقف) مدل‌سازی گردیدند. ضمناٌ، دیوار با ضخامت 0/35 متر تحت بار پیش‌فشار 0/2 مگاپاسکال (متناظر با بار اعمالی از طرف دو سقف) نیز مدل گردید. تمامی مدل‌ها (64 مدل) تحت تحلیل‌های غیرخطی پوش‌آور، قرار گرفتند. پس از تهیه منحنیهای رفتاری بار تغییرمکان (منحنی ظرفیت)، به منظور ساده‌سازی پاسخ‌ها، ایده‌آل‌سازی نتایج توسط منحنی‌های معادل دوخطی الاستیک خطی پلاستیک کامل، انجام گردید. نتایج ناشی از ایده‌آل‌سازی منحنی‌های رفتاری بار تغییرمکان، مشخص نمود که با افزایش قیودات جانبی، افزایش بار پیش‌فشار و ضخامت دیوارهای بنائی، و نیز کاهش نسبت ابعادی؛ ظرفیت جابجایی دیوارها کاهش می یابد. ضمناً، مشاهده ‌گردید که قید جانبی دیوارهای عرضی اتصال‌یافته از دو طرف در دو انتهای دیوار برشی نسبت به مولفه‌ی افقی (سقف تنها) در کاهش ظرفیت جابجایی و مقیدترکردن دیوار برشی موثرتر می‌باشد. در نهایت، بر اساس این مدل‌سازی، مقدار تغییرمکان نسبی برای دیوارهای برشی بنایی تاریخی ایرانی در بازه 1/33 تا 2/63 بدست آمد.

Effects of lateral constraints, geometrical characteristics and pre-compression level on the Drift capacity of Persian historical masonry walls

In most structural codes, the drift capacity of masonry walls is an estimated of the structural behavior and the aspect ratio. In this paper, the determination of the drift capacity considering the effect of parameters such as lateral constraints, geometries, dimensions, and precompression for the Persian historic brick masonry was studied. Hence, the behavior of 64 different specimens of masonry walls under inplane loading with four different modes of lateral constraints (under the effect of lateral walls and ceiling), four different aspect ratios (height to length) and six different boundary conditions (under the effect of lateral walls and ceiling), three values for the wall thickness and two values for the precompression (According to the load applied by one or two ceilings) were studied by nonlinear numerical analysis. After preparing the forcedisplacement curves, in order to obtain simplified parameters that are easily comparable and usable for design purposes, bilinear behaviors were idealized (linear elastic, perfectly plastic). The results showed that by increasing the lateral constraints, wall thickness and precompression, the drift capacity of the walls decreased, whilst the drift capacity increases by increasing the heighttolength aspect ratio. In addition, it was observed that the lateral walls (vertical components) were more effective in reducing the displacement capacity than the ceiling (horizontal component). In conclusion, according to numerical calculations, the value of drift capacity for the Persian historic brick masonry was found to be 1.33% to 2.63%.