تخمین عرض مؤثر دیوارهای برشی بتنی L-شکل با استفاده از روش رگرسیون گیری EPR

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری سازه، دانشکدة مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی عمران - دانشگاه صنعتی شریف

3 3- دانشجوی دکتری سازه، دانشکدة مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران.

چکیده

عرض مؤثر به عنوان پارامتری مهم در تعیین عملکرد دیوارهای برشی بتنی با مقطع غیرمستطیلی محسوب می شود. بر اساس ضوابط پیشنهادی آیین نامه ها و پژوهش های موجود در ادبیات فنی، مقادیری توصیه شده که مستقل از چگونگی عملکرد دیوار، مقداری ثابت را به عنوان عرض مؤثر مقاطع درنظر می‌گیرد و ناکارآمدی آنها در بیشتر موارد محرز شده است. در این مطالعه، 42 دیوار برشی با مقطع L-شکل تحت بارگذاری چرخه ای قرار گرفته و به صورت عددی ارزیابی شده است. ساخت هندسه نمونه ها در برنامه FlashLab انجام شده و تحلیل مقاطع در نرم افزار ABAQUS صورت گرفته است. سپس توزیع تغییرشکل و کرنش محوری حاکم بر این مقاطع تعیین و در گام بعد با استفاده از روش رگرسیون گیری چندجمله ای تکاملی EPR، روابطی کاربردی جهت تخمین عرض مؤثر در دیوارهای L-شکل کوتاه، با رفتار ترکیبی و لاغر ارائه شده است. در انتها، دقت روابط پیشنهادی با مقادیر عرض مؤثر حاصل از ضوابط آیین نامه های بین المللی مقایسه شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effective width estimation of L-shaped RC shear walls using EPR algorithm

نویسندگان [English]

  • Hatef Abdoos 1
  • - - 2
  • Mohammad Tabiee 3
1 Ph.D. Student of Structural Engineering, Civil Engineering Department,, Sharif University of Technology, Tehran, Iran.
2 -
3 Ph.D. Student of Structural Engineering, Civil Engineering Department,, Sharif University of Technology, Tehran, Iran.
چکیده [English]

The effective width is known as an important parameter in the analysis and design of non-rectangular reinforced concrete (RC) shear walls. Current design codes, i.e., ACI, CEN, UBC, and BS, propose a constant value for the effective width calculation of flanged sections, which proved to be conservative and ineffective in some cases. Of the conventional non-rectangular RC shear walls, the L-shaped sections have rarely been investigated in the technical literature. As the L-shaped RC shear walls can extensively be employed in view of structural and architectural reasons, a reliable assessment for the effective width of L-shaped sections is essential. Therefore, this paper attempts to propose applicable formulations for the effective width estimation of L-shaped RC shear walls. In that regard, a number of numerical investigations involving finite element analyses have been conducted in the ABAQUS software in order to evaluate the cyclic performance of L-shaped RC shear walls. The numerical results including the axial strain and displacement distributions have been attained for 42 L-shaped RC shear walls with three different aspect ratios, in which the shear-lag effects have been taken into consideration. In addition, on the basis of the evolutionary polynomial regression (EPR) analyses, applicable formulations have been established to be utilized for the initial estimation of the effective width evaluation of the L-shaped sections. The effectiveness of the proposed expressions has then been examined through assessing the R-factor of the estimations. On account of the average R-factor of 0.88, the capability of the proposed expressions has been ascertained in assessing the effective width of L-shaped sections. Moreover, in order to further highlight the unavoidable effects of level of axial loading and drift values on the variation of the effective width, different curves have been presented. Furthermore, calculating the mean absolute relative error (MARE) index demonstrates that the uniform distribution can well estimate the effective width of L-shaped RC walls.

کلیدواژه‌ها [English]

  • L-shaped RC shear wall
  • Effective width
  • Shear-Lag
  • FE simulation
  • EPR analysis