تجزیه و تحلیل لرزه ای و طراحی ستون¬های دیوار برشی کامپوزیت بتن ورقه فولادی

این مقاله نتایج حاصل از مطالعات عددی در واکنش یکنواخت سطح صاف ستون¬های دیوار برشی کامپوزیت بتن ورقه فولادی (SC) را ارائه می¬دهد. نتایج حاصل از عنصر محدود ستون¬های دیوار sc 98 بمنظور بررسی تأثیر نسبت طول به عرض دیوار ، نسبت آرماتور، نسبت باریکی، بار محوری، قدرت بازدهی صفحات فولادی و مقاومت فشرده تک محوری بتن در واکنش مسطح و تشکیل (a) معادلات قابل پیش بینی جهت ایجاد نیروی جانبی سه¬خطی در مقابل واکنش جابجایی ستون¬های دیوار SC و (b) معادله طراحی مبتنی بر مکانیک برای اوج مقاومت خمشی بکار می¬روند که بر تعامل برش موجود و نیروی محوری نظارت می¬کند. طراحی آزمایشات بمنظور انتخاب ۹۸ ستون انجام می¬گیرد. مدل عنصر محدود پایه با استفاده از داده¬های حاصل از آزمایشات چرخشی معکوس و سطح غیر ارتجاعی ۴ ستون دیوار SC با مقیاس بزرگ مورد تأیید قرار گرفت.

This paper presents results of numerical studies on the in-plane monotonic response of steel-plate concrete (SC) composite shear wall piers. Results of finite element analysis of 98 SC wall piers are used to investigate the effects of wall aspect ratio, reinforcement ratio, slenderness ratio, axial load, yield strength of the steel faceplates, and uniaxial compressive strength of concrete on in-plane response, and to formulate (a) predictive equations to establish the trilinear lateral force versus lateral displacement response of SC wall piers up to peak strength, sufficient for seismic analysis of structures including SC wall piers and (b) a mechanics-based design equation for peak flexural strength, which addresses the interaction of co-existing shear and axial force. Design of Experiments is used to select the 98 piers. The baseline finite element model was formally validated using data from reversed cyclic, inelastic in-plane tests of four large-scale SC wall piers.