مطالعات مقایسهای عددی و آزمایشگاهی در مورد کمانش خارج از صفحه دیوارهای برشی فولادی سوراخدار اوکستیک و حلقوی شکل و تعیین ضرایب عملکرد لرزهای
نام عام مواد
[پایاننامه]
عنوان اصلي به زبان ديگر
Comparative Experimental and numerical studies on out-of-plane buckling in auxetic and ring shaped steel plate shear walls and determination of the seismic performance factors
نام نخستين پديدآور
/حامد رحیمزاده
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مهندسی عمران
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۸
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۱۵۴ص.
ساير جزييات
:
يادداشت کلی
متن يادداشت
زبان: فارسی
متن يادداشت
زبان چکیده: فارسی
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به مشخصات ظاهری اثر
متن يادداشت
مصور، جدول، نمودار
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
مهندسی عمران- مهندسی زلزله
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۸/۰۶/۰۱
کسي که مدرک را اعطا کرده
صنعتی سهند
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
یکی از راهکارهای مهم به منظور بهبود عملکرد ساختمان در برابر بارهای جانبی ناشی از زلزله، استفاده از دیوار برشی فولادی میباشد که در طول سالیان اخیر مورد توجه ویژهای از جانب محققین و مهندسین عمران واقع شده است .علیرغم مزایای بسیار، این سیستم دارای مشکلاتی از قبیل کمانش خارج از صفحه تحت نیروی فشاری کوچک، انتقال نیروی زیاد به اعضای پیرامونی و غیر اقتصادی بودن طراحی روبرو است .بنابراین، طرح دیوار برشی فولادی سوراخدار ارائه شد .طراحی دیوار برشی فولادی سوراخدار خود مسائل دیگری را به دنبال دارد که از آن جمله میتوان به کاهش مقاومت و جذب انرژی در اثر تضعیف ورق، و عدم تشکیل میدان کششی قطری و پارگی ورق به علت تمرکز تنش اشاره کرد .از این رو، به منظور بهینه سازی طراحی و ساخت ورقهای فولادی سوراخدار، تلاشهای بسیاری شده است تا با تغییر در نحوه آرایش و اندازه سوراخها، به مقاومت و جذب انرژی بالاتری دست یابند .همچنین، مطالعات زیادی جهت کاهش کمانش خارج صفحه و توزیع متوازن نیرو بر روی ورق فولادی در راستای کاهش تمرکز تنش و پارگی ناشی از آن، انجام شده است .در این پژوهش، مدل جدیدی از دیوار برشی فولادی سوراخدار به شکل اوکستیک و دارای ضریب پواسون منفی پیشنهاد شده است .بدین منظور، با بکارگیری نرمافزار اجزای محدود و با در نظرگرفتن مولفههای هندسی مختلف سوراخها، از قبیل شکل، زاویه داخلی، تعداد سوراخ و زاویه قرارگیری، مطالعات پارامتریک انجام شده و با توجه به نتایج بدست آمده، بهینهترین حالت از نظر مقاومت، جذب انرژی و کمانش خارج از صفحه انتخاب شده است .همچنین نتیجه مقایسه این نمونه با مدل دیوار برشی فولادی سوراخدار حلقوی شکل، بیانگر بهبود عملکرد دیوار برشی فولادی در برابر بارهای جانبی است .علاوه بر این، در این پایاننامه، یک نمونه تمام مقیاس مدل بهینه پیشنهادی بصورت تجربی مورد آزمایش قرار گرفت که مقایسه نتایج آن با نتایج حاصل ازمطالعات پارامتریک تا زاویه دریفت ۴ درصد مطابقت قابل قبولی را نشان داد .در پایان، با استفاده از تحلیل استاتیکی غیرخطی، ضرایب عملکرد لرزهای قابهای دو بعدی ۵ طبقه و ۱۰ طبقه با سیستم باربر جانبی دیوار برشی فولادی اوکستیک بدست آمده، و با نمونه ساده و حلقوی شکل مقایسه شده است .نتایج بدست آمده بیانگر عملکرد بهتر دیوار برشی فولادی مدل پیشنهادی است
متن يادداشت
One of the most useful solutions to improve the performance of buildings against seismic lateral loads is to use steel plate shear walls which have received much attention by researchers and civil engineers recently. Despite the many advantages of this system, some problems such as out-of-plane buckling under small compressive forces, high distributed load imposition to the boundary elements, and the non-economical design can be mentioned. Therefore, the perforated steel plate shear wall concept was presented. The design of the perforated steel plate shear wall, however, raises some other issues such as reduced strength and energy dissipation due to the plate weakening, and also incomplete diagonal tension field development along with the plate rupture due to the stress concentration. Hence, in order to optimize the design and fabrication of the perforated steel plate shear walls, many attempts have been made to achieve a higher amount of strength and energy dissipation by modifying the perforations arrangement and their sizes. Moreover, many studies have been completed for reduction of the out-of-plane buckling and evenly distribution of the forces over the entire area of the steel plate shear wall to prevent the stress concentration and the resulting rupture. In this study, a novel approach of perforated steel plate shear wall with the auxetic-shaped cells, which have negative Poisson's ratio, is introduced. To this aim, using a finite element software, a detailed parametric study was performed considering different geometrical characteristics of the cells as shape, internal angle, number of cells, and angle of inclination. Then, regarding to the obtained results, the optimum specimen in terms of the amount of resistance, energy dissipation and out-of-plane buckling was selected. Also, comparing the structural behavior of the selected specimen with the ring-shaped steel plate shear wall, it was concluded that the proposed steel plate shear wall has a better performance against the lateral loads. Furthermore, in this thesis, a full-scale specimen of the selected optimum model was tested experimentally. Regarding to the test results, as well as the confirmation of the theoretical observations, it is concluded that the auxetic steel plate shear walls have an acceptable performance up to the 4 inter-storey drift ratio. Finally, using nonlinear static analysis, the seismic performance factors of 5- and 10-storey two-dimensional building models with auxetic steel plate shear wall, as the lateral-load resisting system, were obtained; and the obtained factors were compared to the corresponding values of the simple unstiffened and ring-shaped steel plate shear walls. The results demonstrated the better performance of the proposed steel plate shear wall
خط فهرستنویسی و خط اصلی شناسه
ba
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Comparative Experimental and numerical studies on out-of-plane buckling in auxetic and ring shaped steel plate shear walls and determination of the seismic performance factors