فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

بررسی عددی اثر نوع آجرچینی بر تقویت دیوارهای آجری بدون کلاف با ورق CFRP

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد عمران- سازه، دانشگاه بجنورد،بجنورد، ایران
2 دانشیار، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه بجنورد، بجنورد، ایران
چکیده
سازه‌های بنایی به علت سادگی ساخت و هزینه کم همواره در سراسر جهان مورد استفاده بوده است. در سال‌های اخیر خسارت‌های ناشی از زلزله منجر به آسیب‌های شدید به این سازه‌ها شده است؛ لذا بررسی رفتار آنها جهت شناسایی و بهبود عملکرد آنها در برابر زلزله حائز اهمیت می­باشد. هدف از این مقاله ارزیابی رفتار لرزه‌ای دیوارهای بنایی 20 سانتی‌متری با دو نوع آجرچینی راسته و بلوکی در حالت بدون تقویت و تقویت‌شده با ورق‌هایCFRP در برابر نیروی زلزله می­باشد که هر دو دیوار با روش ضربدری تقویت شدند. همچنین دیوار راسته به روش ترکیب نوارهای ضربدری و افقی نیز تقویت ‌شده است. به‌منظور مد‌ل‌سازی دیوارهای مورد بررسی از روش ریزمد‌ل‌سازی ساده شده به روش اجزای محدود استفاده‌ شده و صحت‌سنجی آن با نمونه‌های آزمایشگاهی انجام شد و به کمک منحنی‌ هیسترزیس دیوارها به بررسی پارامترهای لرزه‌ای آنها پرداخته شد. در دیوارهای آجرچینی شده به روش راسته، پارامترهای ضریب شکل‌پذیری، ظرفیت باربری و انرژی تلف‌شده بیشتر و افت مقاومت آن نیز کمتر از آجرچینی بلوکی بوده است. در حالت تقویت‌شده به روش ضربدری دیوار با آجرچینی بلوکی شکل‌پذیری، سختی مؤثر، ظرفیت باربری، انرژی تلف شده و میزان افت مقاومت بیشتری نسبت به دیوار با آجرچینی راسته داشته است. به‌طورکلی میزان تأثیر ورق‌های تقویت بر روی پارامترهای لرزه‌ای دیوار راسته بیشتر از دیوار بلوکی بوده است. همچنین روش تقویت ترکیبی نسبت به روش ضربدری مزیت چشمگیری را در بهبود ضریب شکل‌پذیری و جلوگیری از افت مقاومت زیرسازه از خود نشان نداده ‌است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

Ahmad, A., & Raza, A. (2020). Reliability analysis of strength models for CFRP-confined concrete cylinders. Composite Structures, 244, 112312.
Celano, T., Argiento, L. U., Ceroni, F., & Casapulla, C. (2021). In-plane behaviour of masonry walls: Numerical analysis and design formulations. Materials, 14(19), 5780.
Chuang, S. W., Zhuge, Y., Wong, T. Y., & Peters, L. (2003). Seismic Retrofitting of Unreinforced Masonry Walls by FRP Strip (Doctoral Dissertation, New Zealand Society for Earthquake Engineering).
Federal Emergency Management Agency. (2000). Seismic rehabilitation of buildings (FEMA Publication 356). Washington, D.C. (in Persian).
Hognestad, E. (1951). Study of combined bending and axial load in reinforced concrete members (University of Illinois Engineering Experiment Station Bulletin No. 399).
Lourenço, P. B., Oliveira, D. V., Roca, P., & Orduña, A. (2005). Dry joint stone masonry walls subjected to in-plane combined loading. Journal of Structural Engineering, 131(11), 1665-1673.
Marcari, G., Manfredi, G., Prota, A., & Pecce, M. (2007). In-plane shear performance of masonry panels strengthened with FRP. Composites Part B: Engineering, 38(7–8), 887-901.
Mayorca, P., & Meguro, K. (2003). Modeling masonry structures using the applied element method. SEISAN KENKYU, 55(6), 581-584.
Marques, R., & Lourenço, P. B. (2019). Structural behaviour and design rules of confined masonry walls: Review and proposals. Construction and Building Materials, 217, 137-155.
 
Martinelli, E., Perri, F., Sguazzo, C., & Faella, C. (2016). Cyclic shear-compression tests on masonry walls strengthened with alternative configurations of CFRP strips. Bulletin of Earthquake Engineering, 14, 1695-1720.
Najafgholipour, M. A., & Maheri, M. R. (2009). Method for numerical modeling of masonry shear walls using Ansys. Third International Conference on Modeling Simulation and Applied Optimization.
Nayal, R., & Rasheed, H. A. (2006). Tension stiffening model for concrete beams reinforced with steel and FRP bars. Journal of Materials in Civil Engineering, 18(6), 831-841.
Paulay, T., & Priestley, M. J. N. (1992). Seismic Design of Reinforced Concrete and Masonry Buildings. John Wiley & Sons.
Rahman, A., & Ueda, T. (2016). In-plane shear performance of masonry walls after strengthening by two different FRPs. Journal of Composites for Construction, 20(5), 04016019.
Saghafi, M. H., Safakhah, S., Kheyroddin, A., & Mohammadi, M. (2014). In-plane shear behavior of FRP strengthened masonry walls. APCBEE Procedia, 9, 264-268.
Santa Maria, H., Alcaino, P., & Luders, C. (2006). Experimental response of masonry walls externally reinforced with carbon fiber fabrics. 8th US National Conference on Earthquake Engineering.
Sepehrinia, M., Rahimi Bondarabadi, H., & Ahmadi Nadoshan, B. (2016). Study of the arrangement effect of units on the shear strength masonry walls in meso-scale. Journal of Structural and Construction Engineering, 3(3), 30-41.
Shrive, N. G., Masia, M. J., & Lissel, S. L. (2001). Strengthening and Rehabilitation of Masonry Using Fibre Reinforced Polymers. University of Calgary, Department of Civil Engineering.
Tan, K. H., & Patoary, M. K. H. (2004). Strengthening of masonry walls against out-of-plane loads using fiber-reinforced polymer reinforcement. Journal of Composites for Construction, 8(1), 79-87.
Triantafillou, T. C. (1998). Strengthening of masonry structures using epoxy-bonded FRP laminates. Journal of Composites for Construction, 2(2), 96-104.
Velazquez-Dimas, J. I., & Ehsani, M. R. (2000). Modeling out-of-plane behavior of URM walls retrofitted with fiber composites. Journal of Composites for Construction, 4(4), 172-181.
Zhou, D., Lei, Z., & Wang, J. (2013). In-plane behavior of seismically damaged masonry walls repaired with external BFRP. Composite Structures, 102, 9-19.

  • تاریخ دریافت 27 آبان 1403
  • تاریخ بازنگری 24 خرداد 1404
  • تاریخ پذیرش 21 تیر 1404