بررسی تأثیر زاویه قرارگیری الیاف کامپوزیت چندلایه ای بر عملکرد دیوارهای برشی فولادی تحت تحلیل استاتیکی غیرخطی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار و عضوهیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی ارومیه

2 گروه مهندسی عمران، واحد ارومیه، دانشگاه آزاداسلامی، ارومیه، ایران

چکیده

از آنجایی که رخ دادن کمانش در ورق فولادی استفاده شده به عنوان دیوار، بسیار رایج است در نتیجه استفاده از الیاف کربنی پلیمری تقویت شده (CFRP) با خصوصیات ویژه ای مانند سختی و مقاومت بالا، برای کاهش این کمانش و همچنین افزایش ظرفیت جذب انرژی و اتلاف آن، میتواند تا حدود زیادی موثر واقع گردد. در این نوع دیوار برشی فولادی کامپوزیتی، مانند دیوار برشی فولادی تقویت نشده، ورق جان دارای مقاومت کمانشی پایین است و ظرفیت برشی سیستم توسط ایجاد میدانهای کششی قطری در ورق کامپوزیتی جان تحمل میشود. در این نوع خاص دیوار برشی فولادی نقش الیاف پلیمری تقویت شده در افزایش مقاومت برشی پس از کمانش و سختی ثانویه سیستم قابل توجه است. در این پژوهش با اعمال تغیرات در زاویه قرارگیری و تعداد الیاف برای دستیابی به بهترین عملکرد لرزه ای، شانزده مدل، مورد تحلیل غیرخطی هندسی و غیرخطی مصالح با استفاده از نرم افزار المان محدود ABAQUS قرارگرفته است. نتایج حاصل از تحقیق نشان میدهد که بهترین زاویه ها برای جهت گیری لایه ها 45± و 60± درجه می باشد. افزون بر آن استفاده از الیاف کربن سبب بهبود عملکرد لرزه ای و افزایش پارامترهایی نظیر مقدار مقاومت، شکل پذیری ، کرنش پلاستیک معادل، استهلاک و جذب انرژی به مقدار تقریبی 40 درصد شده است که این مورد برای یک سیستم باربر جانبی می تواند یک مزیت مطلوب محسوب گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات