در دیوارهای برشی کوپله، تیرهای همبند نخستین عضو سازه ای هستند که تحت بارهای لرزه‌ای وارد رفتار غیرخطی شده و می توانند به عنوان فیوز انرژی زلزله را جذب کنند. برای عملکرد بهینه در سیستم دیوارهای بتن مسلح کوپله، مکانیزم اتلاف انرژی باید به‌صورت تشکیل مفاصل پلاستیک در تیرهای همبند صورت پذیرد. درنتیجه وجود تیرها باعث کاهش تنش در دیوارها می‌شود. در اینصورت، می‌توان تیرهای همبند را به‌گونه‌ای طراحی کرد تا به عنوان فیوز قابل تعویض در سیستم عمل کنند. در این پژوهش ابتدا رفتار چرخه‌ای دیوار برشی همبند با تیر رابط فولادی با استفاده از نرم‌افزار اجزا محدود دایانا ۳/۹ ( ۹٫۳ Diana ) با نمونه آزمایشگاهی صحت سنجی شده است. در مش بندی قسمت دیوار بتنی و تیر فولادی از المان‌های بیست گرهی سالید (solid) ایزو پارامتریک استفاده‌شده است. برای بتن رفتار ترک توزیع‌شده (smeared cracking) در نظر گرفته شده است که تحت کشش از منحنی رفتاری هوردجیک و تحت فشار از منحنی رفتاری سهموی پیروی می کند. همچنین برای تیر فولادی از مدل رفتاری پلاستیسیته فون مایزس (Von Mises) با در نظر گرفتن ناحیه سخت کرنشی استفاده شده است. درادامه یک تیر فولادی تعویض پذیر بر اساس جاری شدگی برشی ناحیه فیوز و باقی ماندن نواحی کناری در قلمرو ارتجاعی در مقیاس “۲” “۳” طراحی شد. سپس رفتار چرخه‌ای تیر همبند فولادی تعویض‌پذیر طراحی‌شده مورد ارزیابی قرارگرفت که درنتیجه اثر باریک شدگی (pinching) در منحنی چرخه‌ای در رفتار دیوارهای برشی دارای تیر همبند تعویض‌پذیر مشاهده نگردید و حلقه‌ها قابلیت جذب انرژی بیشتری از خود نشان دادند. بررسی اثر تغییر پارامتر طول تیر همبند و نسبت ناحیه ارتجاعی به ناحیه خمیری نیز مورد ازریابی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان می دهد با افزایش طول تیر همبند، مود خرابی از حالت برشی به خمشی تغییر یافته و افت مقاومت نهایی و همچنین کاهش جذب انرژی را در پی دارد. همچنین نتایج نشان می دهد به عنوان یک پیشنهاد مناسب نسبت ناحیه ارتجاعی به ناحیه خمیری را می توان ۳ درنظر گرفت.
بررسی عملکرد تیر رابط فولادی تعویض پذیر در دیوار برشی/حاجی رضایی شمسی حمیدرضا
/توسط Arash Eslamiدر دیوارهای برشی کوپله، تیرهای همبند نخستین عضو سازه ای هستند که تحت بارهای لرزه‌ای وارد رفتار غیرخطی شده و می توانند به عنوان فیوز انرژی زلزله را جذب کنند. برای عملکرد بهینه در سیستم دیوارهای بتن مسلح کوپله، مکانیزم اتلاف انرژی باید به‌صورت تشکیل مفاصل پلاستیک در تیرهای همبند صورت پذیرد. درنتیجه وجود تیرها باعث کاهش تنش در دیوارها می‌شود. در اینصورت، می‌توان تیرهای همبند را به‌گونه‌ای طراحی کرد تا به عنوان فیوز قابل تعویض در سیستم عمل کنند. در این پژوهش ابتدا رفتار چرخه‌ای دیوار برشی همبند با تیر رابط فولادی با استفاده از نرم‌افزار اجزا محدود دایانا ۳/۹ ( ۹٫۳ Diana ) با نمونه آزمایشگاهی صحت سنجی شده است. در مش بندی قسمت دیوار بتنی و تیر فولادی از المان‌های بیست گرهی سالید (solid) ایزو پارامتریک استفاده‌شده است. برای بتن رفتار ترک توزیع‌شده (smeared cracking) در نظر گرفته شده است که تحت کشش از منحنی رفتاری هوردجیک و تحت فشار از منحنی رفتاری سهموی پیروی می کند. همچنین برای تیر فولادی از مدل رفتاری پلاستیسیته فون مایزس (Von Mises) با در نظر گرفتن ناحیه سخت کرنشی استفاده شده است. درادامه یک تیر فولادی تعویض پذیر بر اساس جاری شدگی برشی ناحیه فیوز و باقی ماندن نواحی کناری در قلمرو ارتجاعی در مقیاس “۲” “۳” طراحی شد. سپس رفتار چرخه‌ای تیر همبند فولادی تعویض‌پذیر طراحی‌شده مورد ارزیابی قرارگرفت که درنتیجه اثر باریک شدگی (pinching) در منحنی چرخه‌ای در رفتار دیوارهای برشی دارای تیر همبند تعویض‌پذیر مشاهده نگردید و حلقه‌ها قابلیت جذب انرژی بیشتری از خود نشان دادند. بررسی اثر تغییر پارامتر طول تیر همبند و نسبت ناحیه ارتجاعی به ناحیه خمیری نیز مورد ازریابی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان می دهد با افزایش طول تیر همبند، مود خرابی از حالت برشی به خمشی تغییر یافته و افت مقاومت نهایی و همچنین کاهش جذب انرژی را در پی دارد. همچنین نتایج نشان می دهد به عنوان یک پیشنهاد مناسب نسبت ناحیه ارتجاعی به ناحیه خمیری را می توان ۳ درنظر گرفت.