علیرضا عباس زاده

دیوارهای برشی فولادی متداول با چالش‌هایی نظیر کمانش زودهنگام و پدیده باریک‌شدگی در حلقه‌های هیسترزیس مواجه هستند که منجر به کاهش ظرفیت استهلاک انرژی می‌گردد. این پژوهش با هدف رفع این نواقص، به ارزیابی پارامتریک اثرات هندسه چین‌ها بر رفتار لرزه‌ای و استخراج ضرایب طراحی می‌پردازد. بدین منظور، 16 مدل عددی در نرم‌افزار آباکوس با انجام تحلیل استاتیکی غیرخطی تحت بارگذاری‌های چرخه‌ای مورد بررسی قرار گرفتند. متغیرهای اصلی پژوهش شامل چهار پیکربندی هندسی (ورق تخت، ذوزنقه‌ای، سینوسی و مثلثی)، دو سطح ضخامت ورق (6 و 10 میلی‌متر) و سه نسبت ابعادی دهانه (1، 5/1 و 2) بود که فرآیند مدل‌سازی با نتایج آزمایشگاهی صحت‌سنجی شد. یافته‌های تحقیق حاکی از آن است که هندسه چین‌ها تأثیر بنیادینی بر ارتقای شاخص‌های پاسخ لرزه‌ای دارد. بر اساس نتایج، بیشترین ضریب رفتار در این پژوهش متعلق به مدل مثلثی با نسبت ابعادی 2 و مقدار 7/10 است که نشان‌دهنده برتری 30 تا 40 درصدی این سیستم نسبت به مقادیر پیشنهادی آیین‌نامه‌ها است. همچنین، مدل‌های سینوسی و ذوزنقه‌ای به دلیل ویژگی‌های هندسی خاص و پدیده آکاردئونی، بالاترین ضرایب بزرگ‌نمایی تغییرمکان (7/7) ثبت کردند. تحلیل روند استهلاک انرژی نشان داد که مدل‌های موجدار مثلثی در دهانه‌های عریض، تا 30 درصد انرژی بیشتری نسبت به ورق تخت مستهلک می‌کنند. علاوه بر این، نتایج حاصل از شاخص کارایی هندسی ارائه شده در این تحقیق، که برآیند پارامترهای مقاومت، سختی و انرژی است، مدل مثلثی را به‌عنوان کارآمدترین الگو به‌ویژه در دهانه‌های بلند معرفی کرد. بررسی اثر ضخامت نیز مشخص نمود مدل‌های مثلثی با صلبیت ذاتی ناشی از خطوط تاشدگی، پایداری رفتاری و اضافه مقاومت بالاتری (تا 4/2) نسبت به سایر هندسه‌ها دارند. در مجموع، نتایج این پژوهش استفاده از ورق موجدار با هندسه مثلثی را به‌عنوان راهکاری کارآمد برای بهبود عملکرد لرزه‌ای سازه‌ها، به‌ویژه در دهانه‌های بلند، پیشنهاد می‌دهد.