عنوان پایان‌نامه
بررسی رفتار لرزه‌ای دیوار برشی همبسته با تیرهای همبند فولادی
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - مهندسی زلزله
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1728;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 56169
- تاریخ دفاع
- ۰۲ بهمن ۱۳۹۱
- دانشجو
- عماد نوروززاده توچائی
- استاد راهنما
- محمد خان محمدی
- چکیده
- سیستم باربر دیوار برشی همبسته با تیر پیوند بتنی یا فولادی عملکرد مناسبی در برابر بارهای جانبی نظیر زلزله، باد و ... دارد. امروزه به¬دلیل دشواری اجرای تیر پیوند بتنی و نیز ظرفیت برشی محدود بتن استفاده از تیر پیوند فولادی رو به گسترش است. هدف اصلی این پایان¬نامه بررسی رفتار لرزه¬ای سیستم دوگانه¬ی دیوار برشی همبسته با تیر پیوند فولادی و قاب خمشی فولادی می¬باشد. در مرحله¬ی نخست اطلاعات تست¬های آزمایشگاهی صورت گرفته بر روی تیرهای پیوند فولادی از ادبیات فنی جمع¬آوری شده و پس از انجام کالیبراسیون بر اساس مدل هیسترزیس اصلاح¬شده¬ی Ibarra- Krawinkler و نیز انجام رگرسیون غیرخطی روابطی ارائه می¬گردد که بر اساس آن می¬توان رفتار غیرخطی تیر پیوند فولادی را بر اساس ابعاد مقطع، مشخصات مصالح و نیز جزییات¬بندی محل قرارگیری تیر پیوند فولادی درون دیوار برشی پیش¬بینی کرد. در مرحله¬ی دوم دو سازه¬ی 22 و 12 طبقه با سیستم باربر دوگانه¬ی دیوار برشی همبسته با تیر پیوند فولادی و قاب خمشی فولادی توسط نرم¬افزار ETABS به¬صورت خطی طراحی و تحلیل می¬گردد. در گام بعد جهت بررسی رفتار لرزه¬ای سازه¬ها، تحلیل¬های استاتیکی غیرخطی و نیز تاریخچه زمانی (با استفاده از 10 شتاب¬نگاشت) در دو سطح زلزله¬ی DBE و MCE و با استفاده از نرم¬افزار OpenSees بر روی دو سازه¬ی 22 و 12 طبقه انجام می¬شود. نتایج نشان دادکه سهم دیوار برشی و قاب خمشی فولادی از برش کل به¬ترتیب 85 و 15 درصد می¬باشد. با افزایش تغییر مکان نسبی تا 5/2 درصد انتظار می¬رود که سهم قاب خمشی فولادی تا 30 درصد افزایش یابد. بر اساس نتایج حاصل مشاهده شد که میزان تقاضای دوران بر روی تیرهای پیوند بسیار کمتر از میزان ظرفیت دوران پلاستیک تیرهای پیوند است که این امر می-تواند به¬دلیل سختی زیاد دیوارهای برشی و نیز وجود قاب خمشی فولادی باشد. در طراحی خطی سازه-ها¬ی 22 و 12 طبقه مقدار ضریب افزایش مقاومت (?_0) و ضریب بزرگ¬نمایی تغییرمکان غیر ارتجاعی به ارتجاعی (C_d) بر اساس پیشنهاد آیین¬نامه¬ی ASCE 7-05 به¬ترتیب برابر با 5/2 و 6 در نظر گرفته شد. در حد مطالعات انجام¬شده در پایان¬نامه¬ی حاضر به¬نظر می¬رسد در سازه¬های با سیستم باربر جانبی دوگانه¬ی دیوار برشی همبسته و قاب خمشی فولادی انتخاب ضریب افزایش مقاومتی (?_0) برابر با 5/3 و ضریب بزرگ¬نمایی تغییرمکان غیر ارتجاعی به ارتجاعی (C_d) در بازه¬ای بین 0/4 تا 0/5 به واقعیت نزدیک¬تر باشد.
- Abstract
- Reinforced concrete (RC) coupled shear wall systems, where RC or steel beams couple two or more RC walls in series can provide efficient structural systems to resist horizontal force due to wind and seismic effects. Steel coupling beams are becoming increasingly more popular due to Limited shear capacity, complexity in construction and discrepancy in effective stiffness of RC beams. This study focuses on the evaluation of seismic behavior of the coupled shear walls with steel coupling beams-steel moment frames dual system. In the first step, relationships that associate nonlinear behavior parameters of steel coupling beams with detailing, geometric and material properties are proposed. For calibration and validation of these relationships, existing experimental results are gathered from technical literatures. In the second step, two structures (22 and 12 stories) are modeled using OpenSees and nonlinear pushover and time-history analyses are carried out. The results show that steel moment frames and coupled shear walls carry nearly 15% and 85% of the total base shear force respectively. The results also illustrate that in steel coupling beams the inelastic rotational demand is much less than inelastic rotational capacity. Finally, The results of our investigations indicate that in coupled shear walls with steel coupling beams-steel moment frames dual system, the appropriate value for Overstrength Factor (?_0) is 3.5 and the adequate values for Deflection Amplification Factor (C_d) are in the range between 4.0 and 5.0.
