A series of code designed steel plate shear walls (SPSWs) with different aspect ratios and number of stories are numerically analyzed to investigate different aspects of the behavior of such SPSWs, particularly with regard to the wall/frame contributions. Results show that frames contribute effectively in resisting story shear only at a few of lower stories and infill plates absorb substantial part of story shear at the remaining stories. About 70–80% of the compressive column axial force comes from plate tension fields. The tensile column is found to be more effective in resisting base shear than the compressive one and it contributes about 55–95% of the total shear force of the frame column bases at the ultimate state. Up to 32% reduction in the overall stiffness of SPSWs due to early buckling of their infill plates is observed. The first yield points in the infill walls and in the boundary frames of different SPSWs occur at about 25–45% and 70–85% of their strength, respectively. As a result of the current design procedure that neglects the boundary frame moment resisting action, the stiffness and ductility of SPSWs having almost the same design lateral loads but different aspect ratios can be quite different

چکیده

یکسری از دیوارهای برشی فولادی بر مبنای آیین نامه طراحی با نسبت های مختلف ابعادی، و تعداد طبقات به صورت عددی آنالیز می شوند، تا جنبه های مختلف این قبیل دیوار ها مخصوصا با توجه به سهم دیوار/ قاب مورد پژوهش قرار گیرد. نتایح نشان می دهد که قاب ها نقش موثر تری در مقاومت کردن برش طبقات، تنها در تعداد کمی از طبقات پایینی ایفا می کنند و صفحات پر کننده بخش اساسی از برش طبقه در طبقات باقی مانده را جذب می کنند. حدود 70-80% نیروی محوری ستون فشاری از میدان های کششی صفحات نشات می گیرد. مشخص شده که ستون کششی، نسبت به ستون فشاری نقش موثر تری در تحمل برش پایه دارد. این ستون حدود 55- 95% کل نیروی برشی پایه های ستون را در حالت نهایی تحمل می کند. ما شاهد کاهش 32% ی سختی دیوار برشی در اثر کمانش اولیه صفحات پر کننده آنها بودیم. اولین نقاط تسلیم در دیوار های پر کننده و در قاب های مرزی به ترتیب در 25-45% و 70- 85% مقاومت آنها رخ داد. در نتیجه، در روش طراحی اخیر که مقاومت خمشی قاب مرزی را نادیده می گیرد، سختی و کشسانی دیوار برشی دارای بار های جانبی با طراحی مشابه اما نسبت ابعادی مختلف کاملا از هم متفاوتند.

1-مقدمه

سیستم های دیوار برشی فولادی یکی از نوید بخش ترین سیستم های مقاوم در برابر بار های جانبی است که اخیرا در دسترس مهندسان سازه قرار گرفته است. سیستم دیوار برشی فولادی از یک قاب فولادی با صفحات فولادی پر کننده نازک که مجاز به کمانش در برش، و توسعه دادن فعالیت میدان کششی تحت بار گذاری جانبی است، تشکیل می شود. مطالعات گذشته نشان می دهد که دیوارهای برشی فولادی می توانند عملکرد لرزه ای شاخصی از خود ارائه دهند...