بررسی عددی رفتار دیوار برشی فولادی نازک به همراه ورق اتصال جاذب انرژی

دیوارهای برشی فولادی در کنار مزایای ذاتی شکل پذیر بودن و افزایش جذب انرژی سیستم باربرجانبی، دارای نقص هایی نظیر کمانش در مراحل اولیه بارگذاری و ایجاد تقاضای زیاد نیروی برشی برای ستون می باشند. در راستای برطرف نمودن این موارد، اتصال خمشی جدید با استفاده از ورق فولادی ذوزنقه ای شکل در قالب مدل های عددی سیستم دیوار برشی فولادی تحت بارگذاری مونوتونیک و چرخه ای مورد بررسی قرار می گیرد. هدف اصلی از بررسی این مورد، ارایه ی یک سیستم از دیوار برشی فولادی با ضخامت کم است که ظرفیت و جذب انرژی مشابه با نمونه ی اتصال مستقیم باشد و در عین حال، ناحیه ی مفصل پلاستیک در ورق اتصال متمرکز شود و این قطعه همانند یک فیوز عمل نماید. برخلاف روش مرسوم در سیستم های دیوار برشی فولادی، اتصال ورق دیوار فولادی به ستون برقرار نشده است و از سخت کننده های جانبی عمودی برای ارتقاء عملکرد آن استفاده شده است. همچنین از سه ضخامت مختلف برای ورق اتصال استفاده شده است. مدل عددی المان محدود با هشت نمونه ی آزمایشگاهی اعتبارسنجی شد و از نظر ظرفیت باربری، سختی الاستیک و مود تسلیم تطبیق مناسبی برقرار شد. نتایج تحلیل های استاتیکی غیرخطی بر روی مدل ها توسعه داده شده نشان دادند که استفاده از ورق اتصال توانست همانند یک عضو جاذب انرژی عمل نماید و المان های مرزی را از ورود به ناحیه ی پلاستیک باز دارد. از این رو استفاده از المان ستون مرزی با ابعاد کمتر امکان پذیر است. همچنین نیازی به رعایت ضابطه ی تیرضعیف-ستون قوی و استفاده از ورق های پیوستگی یا مضاعف در چشمه ی اتصال ستون نیست. در نهایت، مشخص شد که روابط ارایه شده در آیین نامه ی AISC برای تخمین زاویه ی میدان کششی و ظرفیت برشی 7 تا 25 درصد کمتر از واقعیت می باشد