تحلیل حساسیت طول ناحیه‌ی مفصل خمیری در دیوارهای برشی بتن‌آرمه‌ی بالدار

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

دانشکده ی مهندسی عمران، واحد سمنان، دانشگاه آزاد اسلامی ، سمنان، ایران

چکیده

زلزله‌های پیشین نشان داده‌اند که ساختمان‌های طراحی شده با دیوار برشی، عملکرد بسیار مناسبی در برابر زلزله دارند؛ به‌طوری که بخش قابل توجهی از جذب انرژی غیرکشسان، که در این اجزا صورت می‌گیرد، در ناحیه‌ی مفصل خمیری است که از طریق تغییرشکل‌های غیرکشسان سبب کاهش انرژی ورودی لرزه‌یی می‌شود. گسترش مفصل خمیری در دیوار برشی بتنی در مناطقی صورت می‌گیرد که رفتار خمیری، وابسته به شکل‌پذیری و جزئیات دیوار برشی است. یکی از پرکاربردترین شکل‌های دیوارهای ساختمانی، دیوارهای برشی بتنی بالدار است؛ زیرا بال‌ها در آن‌ها، سختی بسیار زیادی در داخل و خارج صفحه دارند و قادر به تحمل تنش‌های برشی بالایی هستند. در نوشتار حاضر، پارامترهایی که در طول ناحیه‌ی مفصل خمیری دیوارهای برشی بتن‌آرمه‌ی بالدار تأثیر می‌گذارند، بررسی و حساسیت آن‌ها بر روی طول ناحیه‌ی مفصل خمیری ارزیابی شده است.آنالیز حساسیت توسط پارامترهای متغیر مستقل با یک انحراف استاندارد و میانگین آن‌ها انجام شده است. برای این منظور، از روش شبیه‌سازی مونت‌کارلو، تحلیل نمودار تورنادو و روش مرتبه‌ی اول لنگر دوم برای تعیین عدم‌قطعیت‌های مرتبط با پارامترهای تحلیل استفاده شده است. نتایج نشان داده است که در میان متغیرهای طراحی در نظر گرفته شده، نسبت ارتفاع به طول جان، طول بال به طول جان، و سطح بار محوری از مهم‌ترین پارامترهای طراحی در ناحیه‌ی مفصل خمیری بوده‌اند، در صورتی که مقاومت تسلیم میلگردهای عرضی، کمترین اثر را در تعیین ناحیه‌ی مفصل خمیری داشته است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Sensitivity analysis of the length of plastic hinge region in the flanged reinforced concrete shear walls

نویسندگان [English]

  • F. Ghaderi Bafti
  • A.R. Mortezaei
  • A. Kheyroddin
D‌e‌p‌t. o‌f C‌i‌v‌i‌l E‌n‌g‌i‌n‌e‌e‌r‌i‌n‌g I‌s‌l‌a‌m‌i‌c A‌z‌a‌d U‌n‌i‌v‌e‌r‌s‌i‌t‌y, S‌e‌m‌n‌a‌n B‌r‌a‌n‌c‌h
چکیده [English]

Past earthquakes have shown that properly designed buildings using shear walls have great performance in dissipating a considerable amount of inelastic energy. It is notable that the reduction in seismic input energy occurs in plastic hinge area through inelastic deformation. Plastic hinge development in a RC shear wall in the areas with plastic behavior depends on the ground motions characteristics as well as shear wall details. One of the most generally used forms of structural walls is flanged RC wall. These types of shear walls have large in-plane and out-of-plane stiffnesses through flanges and can tolerate high shear stresses. Several international seismic design codes and guidelines have suggested special detailing to assure ductile response in this region. In this paper, the parameters that affect the length of plastic hinge region in the flanged RC walls were examined and the sensitivity of these parameters was evaluated with respect to the length of the plastic hinge region. Sensitivity analysis was conducted by independently variable parameters with one standard deviation away from their means. To this end, the Monte Carlo simulation, tornado diagram analysis, and first-order second moment method were employed to determine the uncertainties associated with analysis parameters. The results showed that among the considered design variables, the aspect ratio of the flanged RC wall (length to width ratio), length of flange to length of web (lf/lw), and axial load level were the most important design parameters in the plastic hinge region, while the yield strength of transverse reinforcements had the least effect on determining the length of this region.

کلیدواژه‌ها [English]

  • sensitivity analysis
  • plastic hinge
  • flanged RC wall
  • tornado diagram