منحنی رفتاری دیوارهای بنایی محصور شده با کلاف‌های بتن مسلح

نویسندگان
دانشگاه تربیت مدرس
چکیده
چکیده- ضوابط موجود در آیین نامه های مختلف در مورد دیوارهای بنایی کلاف دار عموماً بر مبنای مطالعات آزمایشگاهی و مشاهده خسارت های وارد بر این دسته از سازه ها در زلزله های گذشته می باشد. از این رو این ضوابط اغلب به صورت تجویزی بوده و روابط تحلیلی مناسبی برای ارزیابی مقاومت لرزه ای آن ها وجود ندارد. در این تحقیق با استفاده از روش اجزای محدود غیرخطی به بررسی رفتار درون صفحه ای دیوارهای بنایی کلاف دار پرداخته می شود. پس از اعتبار سنجی مدل عددی و مدل های رفتاری استفاده شده، اثر وجود بازشو و هم چنین چیدمان دیوارهای بنایی مجاور هم بر رفتار لرزه ای هر کدام از دیوارها به صورت عددی مطالعه می شود. مطالعات انجام شده نشان می دهد که با افزایش مساحت بازشو در قسمت میانی پانل دیوار، حداکثر مقاومت دیوار به صورت لگاریتمی کاهش پیدا می کند. نتایج به دست آمده نشان می دهد که دیوارهای مجاور سبب افزایش نیروهای اندرکنشی بین کلاف های بتنی و دیوار بنایی شده است، در نتیجه ظرفیت باربری هر کدام از دیوارها به صورت مجزا افزایش پیدا می کند. در ادامه با بررسی پاسخ های به دست آمده از نمونه های تحلیلی، یک منحنی جامع سه خطی برای به دست آوردن ظرفیت دیوارهای بنایی کلاف دار پیشنهاد می شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله English

Behavioral Curve of Unreinforced Masonry Walls Confined by RC Ties

نویسندگان English

M. Amouzadeh
M. Soltani Mohammadi
M. Soltani Mohammadi
A. A. Tasnimi
A. A. Tasnimi
چکیده English

Confined masonry consists of load-bearing walls with some slender cast-in-place tie columns connected with tie beams. These confining elements are usually made of reinforced concrete and especially located around the critical points such as openings and corners. Although the response of confined masonry walls has been extensively studied in experimental tests worldwide, the analytical models capable of capturing deformation and strength characteristics of these walls and also technical guidelines which can help engineers to numerically evaluate the seismic resistance of confined masonry structures are rate. In this study, the micro-modeling strategy is adopted for the numerical simulation of unreinforced masonry walls confined by reinforced concrete tie columns and beams. A modified version of general path dependent contact density model is used to simulate the complicated response of brick-mortar interaction in the mixed mode of shear and axial deformations. A nonlinear finite element analysis program called “WCOMD_SJ” is used for this purpose. This program has been developed at University of Tokyo and is an analytical tool for two-dimensional static and dynamic nonlinear analysis of reinforced concrete structures based on fixed smeared crack approach. This program has been modified by the second author for nonlinear macro and micro analysis of masonry structures. In order to validate the analytical approach, experimental test results and gathered data from literature are used. The comparison between experimental and analytical results shows good agreement between analytical and experimental findings. Then through a parametric study, the effect of opening and also the interactional effect of adjacent walls on the lateral response and strength of confined masonry walls are numerically investigated. Finally a simple but rational method for modeling the nonlinear behavior of confined masonry walls is proposed. The comparison between this model and numerical results confirms the reliability of the proposed model. Since available experimental results are rare, an analytical study is also performed for investigating the accuracy of the proposed relations.

کلیدواژه‌ها English

Seismic behavior
confined masonry
micro modeling
Kato, H., T. Goto, and H. Mizuno; "Cyclic Loading Test of Confined Masonry Wall Element for Structural design development of apartment houses in the third World"; Proceeding of the 10th WCEE; Madrid-Spain: 19 (24), pp.3559-3544,1992.
[1]    Moroni, M. O. Astroza and, M. Tavonatti, S.; "Nonlinear models for shear failure in confined masonry walls"; The Masonry Soc. J.(Boulder), 12 (2), pp. 72-78,1994.
[2]    M. Tomazevic and I. Klemenc; "Seismic behaviour of confined masonry buildings. Part 2: shaking-table tests of model buildings M1 and M2-analysis of test results"; Report ZAG/PI-95/06, Ljubljana, 1996.
[3]    Flores, L. E., and Alcocer, S. M.;"Calculated response of confined masonry structures";11th World Conference on Earthquake Engineering, Acapulco, Mexico, Paper No. 1830, 1996.
[4]  حاج اسماعیلی، مهدی؛ مطالعه آزمایشگاهی رفتار ساختمان های آجری تحت بارگذاری جانبی؛ پایان نامه دوره کارشناسی ارشد سازه، دانشگاه تربیت مدرس، 1384.
[5]    Yañez, F., Astroza, M., Holmberg, A., and Ogaz, O.;"Behavior of confined masonry shear walls with large openings";13th World Conf. on Earthquake Engineering, No. 3438, 2004.
[6]    Castilla, E. and Marinilli, A.;"Recent experiments with confined concrete block masonry walls"; Boletin Tecnico Imme Vol. 41 No. 2-3, 2003.
Riahi, Z.; "Performance-based seismic models for confined masonry walls"; Masters' thesis, Dept. of Civil Engineering, Univ. of British Columbia, Vancouver,2009
[1]    Maekawa, K., Pimanmas, A., Okamura, H.; "Nonlinear mechanics of reinforced concrete"; Spon Press, 2003.
[2]   صالحی دلارستاقی، ا.، سلطانی محمدی، م.، تسنیمی، ع.؛ «مقیاس غیرخطی المان اتصالی بنایی در برش و اعتبار سنجی آن» ؛ مجله فنی و مهندسی مدرس، شماره 36 ، صفحه 79-98، 1386.
 
 
 
 
 
 
[3]      Abrams, D.P. and Shah, N.; "Cyclic load testing of unreinforced masonry walls"; College of Engineering, University of Illinois at Urbana, Advanced Construction Technology Center Report #92-26-10. , 1992.
[4]   دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمان های موجود (نشریه 360)؛ معاونت امور فنی دفتر امور فنی، تدوین معیارها و کاهش خطرپذیری ناشی از زلزله، 1385.
[5]   دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمان های موجود (نشریه 376)؛ معاونت امور فنی دفتر امور فنی، تدوین معیارها و کاهش خطرپذیری ناشی از زلزله، 1386.
V. Turnsek and F. Cacovic; "Some experimental results on the strength of brick masonry walls"; Proc. of the 2nd Int. BrickMasonry Conference, Stoke-on-Trent, ,pp. 149-156., 1971.