طراحی لرزه‌ای جدید برای دیوار برشی فولادی

گروه استان‌های خبرگزاری آنا؛ نخستین دانشجوی دکتری تخصصی مهندسی عمران – سازه در دانشگاه آزاد اسلامی واحد خرم‌آباد از رساله خود با عنوان طراحی پلاستیک دیوار برشی فولادی به روش کنترل مکانیزم با موفقیت دفاع کرد و از این دانشگاه به عنوان نخستین دانش‌آموخته دکتری تخصصی مهندسی عمران فارغ‌التحصیل شد.

حجت بهرامی‌زاده دانشجوی دکتری تخصصی مهندسی عمران- سازه دانشگاه آزاد اسلامی واحد خرم‌آباد در رساله دکتری خود روش طراحی لرزه‌ای جدید برای دیوار برشی فولادی ارائه کرده که مبتنی بر تئوری کنترل مکانیزم پلاستیک است و تضمین می‌کند که از تمام ظرفیت پلاستیک سیستم باربر لرزه‌ای تا رسیدن به تغییرمکان هدف استفاده شود و در سازه هیچ‌گونه مکانیزم جزئی یا طبقه نرم رخ ندهد.

بیشتر بخوانید:

نخستین دانشجوی دکتری عمران دانشگاه آزاد خرم‌آباد فارغ‌التحصیل شد

از این رساله یک مقاله با عنوان: Theory of plastic mechanism control for seismic design of steel plate shear walls استخراج‌شده که در مجله Engineering Structures (مهندسی سازه) کشور انگلستان با رتبه Q۱ در پایگاه اطلاعاتی Science Direct مربوط به انتشارات Elsevier به چاپ رسیده است.

در جلسه دفاع بهرامی‌زاده رضا محجوب و مهدی رفتاری به‌عنوان استادان راهنما، مصطفی فتحی بیرانوند به‌عنوان استاد مشاور، حمیدرضا باباعلی به‌عنوان داور داخلی و مجتبی حسینی و احمد دالوند به‌عنوان داوران خارجی حضور داشتند.

حجت بهرامی‌زاده که نخستین فارغ‌التحصیل مهندسی عمران - سازه میان تمام مؤسسات آموزش عالی در استان لرستان است در گفت‌وگو با خبرنگار گروه استان‌های خبرگزاری آنا در تشریح چکیده رساله دکتری خود با عنوان «طراحی پلاستیک دیوار برشی فولادی به روش کنترل مکانیزم» اظهار کرد: برای دستیابی به عملکرد مطلوب لرزه‌ای سازه در زلزله‌های شدید، درک رفتار نهایی سازه مانند رفتار غیرخطی، تغییر شکل و مکانیزم تسلیم سازه ضروری است.

وی ادامه داد: روش طراحی پلاستیک در استانداردهای آمریکایی و کانادایی که مبتنی بر رویکرد نیرو-مقاومت است، نمی توانند روند تسلیم یا مکانیزم مطلوب لرزه‌ای (مکانیزم کلی) را برای سازه ارائه کنند. مکانیزم کلی، مکانیزمی است که در آن از حداکثر ظرفیت اتلاف انرژی در سازه استفاده شده و در آن تمرکز خرابی در بخشی از سازه مانند ایجاد طبقه نرم مشاهده نمی‌شود.

یکی از مشکلات طراحی دیوار برشی فولادی با ورق نازک (SPSW) در روش‌های متداول آن است و برای تعیین نیازهای برشی اجزای قاب در هر سیکل طراحی باید از نتایج تحلیل مدل کامپیوتری استفاده کرد.به گفته فارغ‌التحصیل دکتری تخصصی مهندسی عمران – سازه از دانشگاه آزاد اسلامی واحد خرم‌آباد، مکانیزم‌های طبقه نرم یا جزئی باعث کاهش ظرفیت استهلاک انرژی در سازه و در نتیجه تمرکز خرابی در چند طبقه از سازه و متعاقب آن فروریزش زودهنگام سازه می‌شود.

بهرامی‌زاده گفت: در این مطالعه(رساله دکتری) طراحی پلاستیک دیوار برشی فولادی به روش کنترل مکانیزم (TPMC) ارائه شده است. روش TPMC روشی مبتنی بر تئوری پلاستیک سینماتیک است که با درنظرگرفتن آثار مرتبه دوم می‌تواند از ایجاد مکانیزم‌های عمومی نامطلوب جلوگیری کرده و رسیدن سازه به مکانیزم کلی را تضمین کند.

وی ادامه داد: یکی از مشکلات طراحی دیوار برشی فولادی با ورق نازک (SPSW) در روش‌های متداول آن است و برای تعیین نیازهای برشی اجزای قاب در هر سیکل طراحی باید از نتایج تحلیل مدل کامپیوتری استفاده کرد که باعث می‌شود مهندس طراح در انجام مراحل طراحی، بارها درگیر سختی‌های مدلسازی شود و این موضوع نیاز به دانش و تجربه بیشتری در مقایسه با طراحی سایر سازه‌های متداول دارد.

فارغ‌التحصیل دکتری تخصصی مهندسی عمران – سازه بادآور شد: در این پژوهش(رساله دکتری) به‌منظور اجتناب از لزوم انجام هرگونه تحلیل در روند طراحی SPSW روابطی برای نخستین بار پیشنهاد شده است که تمام مراحل طراحی دیوار برشی فولادی به‌صورت دستی باشد؛ بنابراین این دو رویکرد طراحی (پیشنهادی و متداول) در طرح لرزه‌ای دیوارهای برشی فولادی مورد مطالعه، مورد استفاده قرار گرفته است و نتایج حاصله با هم مقایسه شده‌اند.

بهرامی‌زاده اضافه کرد: در مطالعه حاضر علاوه بر ارائه روابط طراحی لرزه‌ای دیوار برشی، الگوریتم طراحی SPSW با استفاده از TPMC آورده شده است. برای مثال کاربردی، چهار قاب با دیوار برشی فولادی ۳ طبقه (کوتاه مرتبه)، ۶ و ۹ طبقه (میان مرتبه) و ۲۰ طبقه (بلندمرتبه) با استفاده از الگوریتم ارائه شده طراحی شد.

وی افزود: به‌منظور صحت‌سنجی، روال طراحی قاب‌های طراحی شده با استفاده از تحلیل استاتیکی غیرخطی بارافزون، مورد ارزیابی قرار گرفتند و نتایج حاصله نشان داد؛ هدف طراحی که رسیدن به مکانیزم کلی قاب بوده، محقق شده است و البته در تحقق مطلوب این هدف، قاب‌های کوتاه و میان مرتبه، عملکرد لرزه‌ای بهتری از خود نشان دادند.

انتهای پیام/۴۰۶۲/