مطالعه عددی عملکرد دیوار برشی فولادی l شکل تحت بارگذاری چرخه‌ای یک‌جهته و‌‌ دوجهته

رفتار چرخه‌ای دیوارهای برشی فولادی موضوع بسیاری از مطالعات تجربی و عددی در سال‌های گذشته بوده که بیشتر بر بارگذاری یک‌جهته تمرکز داشته است. باید توجه داشت هر گاه احتمال خسارت قابل توجهی همراه با اعمال بار دو طرفه وجود داشته باشد، بارگذاری می‌بایست به صورت رفت و برگشتی و دو طرفه انجام شود. پژوهش حاضر با هدف بررسی عملکرد لرزه‌ای دیوار برشی فولادی l شکل، تحت بارگذاری چرخه‌ای یک جهته و دوجهته انجام شده است. بر این اساس پیکربندی l شکل دیوار برشی فولادی برای شبیه‌سازی بهتر پاسخ واقعی این سیستم تحت بار دوجهته اتخاذ گردید. قبل از ایجاد نمونه‌های مورد مطالعه درنرم افزار اجزای محدود آباکوس‌‌، عملیات صحت سنجی انجام شد که در نهایت تطابق قابل قبولی با نتایج آزمایشگاهی مشاهده گردید. در ادامه مجموعا 14مدل عددی ، تحت دو الگوی بارگذاری چرخه‌ای یک جهته و دوجهته، با در نظر گرفتن متغیرهایی نظیر تغییر در ضخامت ورق جان، تغییر در مقطع المانهای مرزی عمودی، استفاده از فولاد پرمقاومت در المانهای مرزی، استفاده از اتصالات ساده مفصلی و مقطع کاهش یافته، ایجاد و مورد تحلیل استاتیکی غیرخطی قرار گرفت. به منظور اعمال بار یک‌جهته از دستورالعمل بارگذاری atc-24 و جهت بارگذاری دوجهته از آیین نامهfema 461 استفاده گردید و پارامترهای لرزه‌ای مورد ارزیابی قرارگرفت نتایج حاصل از تحلیل غیرخطی نشان داد نمونه‌های اجزای محدود تحت الگوی بار دوجهته، افزایش مقاومتی حدود40 درصد و سختی حدود 20 درصد نسبت به میانگین نتایج نمونه‌های تحت بارگذاری یک‌جهته داشته اما اتلاف انرژی حدود 70 درصد کمتر از نمونه با بارگذاری یک‌جهته بدست آمد.

numerical investigation of the performance of l-shaped steel shear wall under unidirectional and bidirectional cyclic loading

the cyclic behavior of steel shear walls has been the subject of numerous experimental and numerical investigations in recent years, most of which have focused on unidirectional loading. it should be noted when significant damage associated with bidirectional loading is anticipated, the test should be conducted under bidirectional deformation reversals.‌‌ the present study was conducted with the aim of investigating the seismic performance of l-shaped steel shear wall under unidirectional and bidirectional cyclic loading. accordingly, the l-shaped configuration was adopted to better simulate the real response of this system under bidirectional loading. before creating the studied models in abaqus finite element software, verification was done. then 14 numerical models, under two unidirectional and bidirectional cyclic loading patterns, considering variables such as plate thickness change, vertical boundary elements cross-section change, the use of high-strength steel in the boundary elements, use of simple connections and reduction of cross-section in elements it was created and subjected to nonlinear static analysis. atc-24 code was used to apply unidirectional loading and fema 461 was used for bidirectional loading, and seismic parameters were evaluated. the results show that the finite element models under the bidirectional loading pattern had an increase in resistance of about 40% and hardness of about 20% compared to the average results of the models under unidirectional loading, but the dissipated energy was almost 70% lower than the model under unidirectional loading.