مدل‌سازی دیوارهای برشی کوتاه در دو مقیاس کوچک و بزرگ برای شبیه‌سازی رفتار چرخه‌ای آن‌ها

دیوارهای برشی بتنی مسلح کوتاه با نسبت ارتفاع به طول کوچک‌تر از 2، در ساختمان‌های کوتاه یا در طبقات پایین ساختمان‌های بلند یا در نیروگاه‌های هسته‌ای رایج‌اند. دیوارها با این تناسب هندسی، تغییرشکل برشی زیادی در مقایسه با تغییرشکل خمشی دارند. لذا در طراحی این دیوارها معمولاً مقاومت برشی حاکم خواهد بود. به‌همین ترتیب، پیش‌بینی پاسخ لرزه‌ای و به دنبال آن، دستیابی به طراحی این سازه نیاز به یک مدل‌سازی صحیح، کارا و جامع دارد که بتواند رفتار مشابه با واقعیت را از خود نشان دهد. در این تحقیق، پارامترهای تاثیرگذار در مدل‌سازی دیوارهای برشی کوتاه تحت بارهای جانبی در دو مقیاس کوچک و بزرگ براساس نتایج آزمایشات، راستی‌آزمایی و معرفی شده است. ابتدا مدل‌سازی با استفاده از یک نرم‌افزار اجزای محدود غیرخطی در مقیاس کوچک (نرم‌افزار vector2) و سپس مدل‌سازی با نرم‌افزار کاربردی دیگری با توانمندی مدل‌سازی با مقیاس بزرگ (اپنسیس) صورت گرفته است. در نهایت، نتایج حاصل از این دو نرم‌افزار با نتایج آزمایشگاهی راستی‌آزمایی شده است. نتایج حاصل از بررسی‌های این مقاله نشان می‌دهد که نرم‌افزار اجزای محدود غیرخطی vector2 دارای دقت بالایی در مدل‌سازی پاسخ دیوارهای برشی کوتاه می‌باشد؛ ولی در صورتی‌که نیاز به مدل‌سازی دیوار برشی کوتاه در مقیاس بزرگ و در کنار یک سازه سه‌بعدی باشد، به شرط نسبت هندسی مناسب ارتفاع به طول دیوار، توصیه به استفاده از نرم‌افزار اپنسیس می‌شود.

Large and smallscale modeling of squat shear walls to simulate cyclic behavior

Reinforced concrete squat walls with an aspect ratio less than 2 are prevalent in lowrise construction and at lower levels of tall buildings or nuclear power plants. They show a significant amount of shear deformation as compared to bending deformation. Shear strength governs the design of such walls. Prediction of seismic behavior, and followed by the design of these systems need an efficient modeling method. this study calibrates the effective modeling parameters of squat shear walls in small and large scales based on the test results. The modeling to be accomplished initially with nonlinear finite element software on small scale (Vector2) and then with software by large scaleability (OpenSees), and the results were calibrated with test results. The study results show nonlinear finite element software has high accuracy in squat shear wall modeling. However, if a largescale squat shear wall modeling along with a threedimensional structure is required, on condition of a suitable aspect ratio, this paper is recommended to use OpenSees software.