PROBABILISTIC STUDY OF NONLINEAR BEHAVIOR OF MASONRY WALLS WITH OR WITHOUT TIE BEAMS
M a s o n r y b u i l d i n g s a r e s o m e o f t h e m o s t p o p u l a r s t r u c t u r e s i n I r a n. U n f o r t u n a t e l y t h i s t y p e o f b u i l d i n g i s v e r y v u l n e r a b l e d u r i n g e a r t h q u a k e s. M a s o n r y w a l l s a r e t h e b a s i c e l e m e n t s p r o v i d i n g s t r e n g t h a n d s t i f f n e s s t o m a s o n r y s t r u c t u r e s. E x p e r i m e n t a l r e s u l t s o f m a s o n r y p r i s m s s h o w s i g n i f i c a n t v a r i a t i o n s i n t h e s t r e n g t h a n d s t i f f n e s s o f t h e u n i t s. T h e p u r p o s e o f t h i s p a p e r i s t o s t u d y t h e e f f e c t s o f v a r i a t i o n s i n t h e p r o p e r t i e s o f m a s o n r y u n i t s i n t h e b e h a v i o r o f m a s o n r y w a l l s. I n v i e w o f t h e l a c k o f m a t e r i a l d a t a, M o n t e C a r l o s i m u l a t i o n s a r e u s e d i n t h e a n a l y s i s o f w a l l s. S t a t i s t i c a l d a t a c o l l e c t e d o n r e a l m a t e r i a l s a r e u s e d i n t h e a n a l y s i s. T h e s e i n c l u d e c o m p r e s s i o n s t r e n g t h, t e n s i l e s t r e n g t h a n d m o d u l u s o f e l a s t i c i t y. T h e s e b a s i c p a r a m e t e r s a r e m o d e l e d a s r a n d o m v a r i a b l e s. A f i n i t e e l e m e n t m o d e l o f t h e w a l l i s u s e d, a l o n g w i t h t h e s a i d r a n d o m v a r i a b l e s. T h e v a l i d i t y o f t h e f i n i t e e l e m e n t m o d e l i s e s t a b l i s h e d b y t h r e e d i f f e r e n t c h e c k s: C o m p a r i s o n w i t h c l o s e d f o r m s o l u t i o n s, e x p e r i m e n t a l r e s u l t s a n d c o d e f o r m u l a s. F r o m t h e M o n t e C a r l o s i m u l a t i o n, t w o p a r a m e t e r s w e r e o b t a i n e d; u l t i m a t e d i s p l a c e m e n t a n d m a x i m u m s t r e n g t h. T h e s e w e r e e x t r a c t e d f r o m a p u s h o v e r, n o n l i n e a r a n a l y s i s. A p a r a m e t r i c s t u d y w a s c o n d u c t e d i n o r d e r t o e s t a b l i s h t h e e f f e c t o f v a r i o u s p a r a m e t e r s o n t h e b e h a v i o r o f w a l l s. T h e p a r a m e t e r s i n c l u d e d w a l l t h i c k n e s s (w i t h t w o v a l u e s 22 a n d 35c m), g r a v i t y l o a d, b a s e d o n t h e t r i b u t a r y a r e a o f t h e r o o f (r o o f s w i t h 2 o r 4 m s p a n s), q u a l i t y o f m a t e r i a l (f a i r, g o o d), a n d t y p e o f l a t e r a l l o a d s i m u l a t i n g e a r t h q u a k e (w i t h u n i f o r m, s t e p p e d a n d t r i a n g l e a c c e l e r a t i o n s, a s w e l l a s d i s p l a c e m e n t o f a p o i n t o f t h e r o o f). T h e l a s t p a r a m e t e r w a s i n t h e p r e s e n c e o r a b s e n c e o f t i e b e a m s. T h e r e s u l t s s h o w t h a t g r a v i t y l o a d w i l l a f f e c t t h e m a x i m u m s t r e n g t h o f t h e w a l l, a s w e l l a s t h e f i n a l d i s p l a c e m e n t. T h e t y p e o f l a t e r a l l o a d w i l l a f f e c t m a x i m u m s t r e n g t h, f i n a l d i s p l a c e m e n t a n d t h e i r d i s t r i b u t i o n p r o b a b i l i t i e s. T h i s i s a n o t e w o r t h y r e s u l t, b e c a u s e t h e p a t t e r n o f l a t e r a l l o a d i s a s i g n i f i c a n t f a c t o r i n p u s h o v e r a n a l y s i s. I n m a s o n r y w a l l s w i t h o u t t i e b e a m s, t h e s t r e n g t h o f t h e w a l l i n c r e a s e s w i t h t h e u s e o f g o o d m a t e r i a l. H o w e v e r, f o r t h e s a m e t y p e o f w a l l, t h e f i n a l d i s p l a c e m e n t i s r e d u c e d w i t h t h e u s e o f g o o d m a t e r i a l. T h i s i s d e s p i t e t h e f a c t t h a t t h e u s e o f g o o d m a t e r i a l i n c r e a s e s b o t h s t r e n g t h a n d f i n a l d i s p l a c e m e n t i n w a l l s w i t h t i e b e a m s. I n o t h e r w o r d s, i n t h e l a t t e r, w a l l d u c t i l i t y i s i n c r e a s e d. A n o t h e r c o n c l u s i o n i s t h a t t h e c o e f f i c i e n t o f v a r i a t i o n o f t h e f i n a l d i s p l a c e m e n t i s l a r g e r t h a n t h a t o f t h e m a x i m u m s t r e n g t h. T h i s d i s c r e p a n c y c a n b e u p t o 20 t i m e s. T h e r e f o r e, w h e n d e s i g n i n g a m a s o n r y w a l l, i t i s m u c h m o r e d i f f i c u l t t o r e a c h a t a r g e t d i s p l a c e m e n t t h a n a s p e c i f i c v a l u e o f s t r e n g t h.
- حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران میشود.
- پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانههای چاپی و دیجیتال را به کاربر نمیدهد.