مهندس مهدی صدیقی دانشجوی دوره دکتری این دانشکده، گرایش سازه، ۷ اسفندماه سال ۹۹ از رساله خود تحت عنوان «توسعه مدل رفتار لرزه‌ای دیوار برشی فولادی تقویت شده با FRP» به‌صورت مجازی با راهنمایی دکتر محمد علی برخورداری دفاع نمود.
چکیده این رساله به شرح زیر می‌باشد:
در بخش اول پژوهش، با استفاده روش المان محدود و انجام تحلیل‌های استاتیکی غیرخطی و چرخه‌‌ای (سیکلی) تاثیر استفاده از الیاف پلیمری در مشخصه‌های رفتار کلی (مقاومت، سختی اولیه، شکل‌پذیری، قابلیت جذب انرژی، سختی سکانتی و میرایی چسبندگی معادل) و اندرکنش قاب و ورق در سیستم‌های یک طبقه و چندطبقه دیوار برشی فولادی مطالعه و مقایسه می‌گردد. در مطالعات، تاثیر نسبت‌های مختلف طول دهانه به ارتفاع طبقه و ارتفاع سیستم‌ها و همچنین، جنس، زاویه قرارگیری و حجم (ضخامت یا تعداد لایه‌های) الیاف مصرفی مورد توجه قرار میگیرد. نتایج نشان می‌دهد که ورق و قاب نه تنها در طبقات مختلف از سیستم بلکه در طول ارتفاع یک طبقه از سیستم نیز با یکدیگر اندرکنش دارند. حضور الیاف پلیمری تقویتی نه تنها مقاومت و جذب انرژی ورق و کل سیستم دیوار برشی فولادی را بهبود می‌‌بخشد، بلکه رفتار قاب را نیز تحت تاثیر قرار می‌دهد. با افزایش ارتفاع دیوار برشی فولادی، به دلیل افزایش مشارکت تغییرشکل‌های خمشی در رفتار کلی، تدریجا از تاثیرگذاری الیاف تقویتی در افزایش مقاومت سیستم کاسته می‌شود. تغییر نسبت طول دهانه به ارتفاع طبقه می‌تواند تاثیری محدودی را در نسبت افزایش مقاومت سیستم‌های تقویت شده داشته باشد. استفاده از الیاف تقویتی تاثیر چندانی بر روی سختی اولیه سیستم ندارد، درحالی‌که به جهت تاخیر در توسعه تسلیم در سطح ورق تاحدی سبب کاهش شکل‌پذیری می‌شود. همچنین، استفاده از الیاف تقویتی به‌ویژه در سیستم‌های با طول دهانه بزرگتر سبب افزایش سختی سکانتی می‌شود، اما به دلیل عدم تاثیرگذاری بر پدیده تنگ‌شدگی لزوما سبب بهبود ظرفیت میراکنندگی نمی‌شود.
سپس در بخش دوم، تاثیر استفاده از الیاف پلیمری با سه الگوی مختلف (شامل الگوهای تمام- صفحه، نوارهای مجزای موازی و قطری) در بهبود خصوصیات رفتار غیرخطی و سیکلی سیستم های یک طبقه و چند طبقه دیوار برشی فولادی با بهره گیری از روش المان محدود مورد مطالعه قرار میگیرد. در مطالعات تاثیر تغییرات عرض، ضخامت، جهت قرارگیری و جنس (شیشه یا کربن) نوارهای الیاف پلیمری و همچنین تغییرات نسبت طول دهانه به ارتفاع طبقه سیستم ها در مقاومت، سختی اولیه، شکل پذیری و قابلیت جذب انرژی مدل‌‌های مختلف دیوار برشی فولادی در نظر گرفته می شود. نتایج نشان می دهد که با استفاده از الیاف پلیمری علی رغم آنکه مقاومت سیستم ها افزایش می یابد، لیکن شکل پذیری سیستم ها بعلت تعویق در تسلیم ورق تا حدی کاهش می یابد و سختی اولیه نیز تغییر چندانی نمی کند. الگوی تقویت، جنس و حجم الیاف مصرفی می تواند بر روی مشخصه های رفتاری، مود خرابی و نحوه گسترش آن در سیستم ها تاثیر بگذارد. برای الگوهای تمام- صفحه و نوارهای مجزای موازی، استفاده از الیاف در امتدادهای نزدیک به حوزه کشش ورق می تواند حداکثر کارایی را از حیث مقاومت موجب شود. با افزایش نسبت طول دهانه به ارتفاع و درنتیجه افزایش اختلاف زاویه بین حوزه کشش ورق و امتداد قطری، بطور نسبی از کارایی الگوی تقویت قطری کاسته می شود. همچنین، روابطی جهت تخمین مقاومت سیستم دیوارهای برشی فولادی تقویت شده با الگوهای مختلف از الیاف ارائه شده است که با نتایج تحلیل عددی توافق مناسبی دارد. واژه‌های کلیدی: دیوارهای برشی فولادی تقویت شده، الیاف پلیمری، اندرکنش قاب و ورق، مقاومت نهایی، سختی، شکل‌پذیری، ظرفیت جذب انرژی رایانامه جهت ارتباط با دانشجوی فوق: mhs1385gmail.com, mehdiseddighicivileng.iust.ac.ir
civileng.iust.ac.ir
