Kev Tshawb Fawb Txog Cov nyhuv ntawm Modular Kev Tsim Kho Cov Lus Qhia Ntawm Cov Cwj Pwm Los Ntawm Cov Txias-formed Steel Framed Shear Phab Ntsa

Taw qhia

Nyob rau hauv xyoo tas los no, cov txheej txheem- thiab tus nqi-ua haujlwm tau zoo, kev ua haujlwm ntev thiab kev ruaj ntseg [1] tau txhim kho kev siv cov hlau ua kom txias (CFS) profiles hauv ntau lub teb chaws raws li cov qauv thiab cov khoom tsis yog cov qauv [2]. Shear phab ntsa ua los ntawm CFS cov tswv cuab (studs, lem thiab blockings) thiab sheathed nrog ntoo los yog cement particle (CP) panels yog ib qho ntawm cov lateral load resisting systems (LLRSs) saws nyob rau hauv lub teeb yuag steel siv [3]. Cov lej tseem ceeb uas tam sim no txhais cov txheej txheem rau kev tsim cov qauv CFS yog AISI S400 (2015) [4] thiab AS / NZS 4600 (2018) [5]. Txawm li cas los xij, hauv kev ua lag luam tam sim no, CFS modular vaj tse tuaj yeem suav nrog cov ntsiab lus tsim kho uas tuaj yeem cuam tshuam rau lawv tus cwj pwm sab nraud, thiab tsis suav nrog cov qauv tsim qauv tam sim no thiab cov txheej txheem rau CFS cov qauv [4]. Tsis tas li ntawd, cov kev soj ntsuam thiab cov txheej txheem tsim qauv cuam tshuam nrog cov khoom sib txawv tseem ceeb, uas tsis ruaj khov hauv zos thiab qhia ntau yam tsis ua haujlwm, yuav tsum muaj kev tshawb fawb txog kev coj cwj pwm yav tom ntej [6]. Tau ob xyoo dhau los, kev ntsuas tag nrho tau txais kev pom zoo los tshawb xyuas tus cwj pwm ntawm CFS framed shear phab ntsa nyob rau hauv lateral loads [7], [8], [9], [10], [11], posing lub hauv paus rau tsim thiab kev tsim kho code.

Kev sim virtual (piv txwv li, cov lej simulation) kuj tau txais kev pom zoo rau kev nce qib ntawm CFS cov qauv muaj peev xwm thiab kwv yees lawv tus cwj pwm ntawm kev sib txawv ntawm kev thauj khoom thiab cov khoom siv, mus txog qhov tam sim no nws tuaj yeem suav tias yog qhov tseem ceeb rau lub hom phiaj ntawm optimizing. cov txheej txheem kev ua tau zoo ntawm CFS framed vaj tse, tshwj xeeb tshaj yog, nyob rau theem pib ntawm cov txheej txheem tsim khoom.

Hauv kaum xyoo dhau los, ntau qhov kev sim siab tau mob siab rau cov lej simulation ntawm CFS framed shear phab ntsa raug rau monotonic thiab cyclic (quasi-static thiab dynamic) lateral load. Stewart qauv (1987) [12] tau pom tias tsim nyog rau kev simulation ntawm kev sim kev sim ua los ntawm Nisreen Balh (2010) [13] ntawm CFS framed shear walls, txawm li cas los xij, lub zog deterioration pom nyob rau hauv qhov kev ntsuam xyuas tsis tau txiav txim siab. Martínez thiab Xu (2010) [14] tau npaj ib qho yooj yim, tsis tau yog, mus kom ze rau kev ua qauv ntawm CFS framed shear wall siv lub 16-node plhaub keeb nrog sib npaug geometric thiab cov khoom siv tau los ntawm cov khoom tiag tiag ntawm CFS framed shear phab ntsa. Liu P. et al (2012) [15] tau txais Pinching4 qauv [16] tsim los ntawm Lowes thiab Altoontash (2003) [17] txhawm rau ua tus cwj pwm ntawm CFS ntoo-sheathed sheathed phab ntsa; Cov qauv no tau ntsuas raws li kev sim ntsuas cov txiaj ntsig thiab rov tsim dua tus cwj pwm hysteretic nrog qhov raug lees paub (hauv qab 10 feem pua ​​​​qhov sib txawv). Raws li tib tus qauv, 2- thiab 3- qauv qauv tau tsim los ntawm Leng J. et al. (2017) [18] rau nonlinear dynamic teb keeb kwm soj ntsuam ntawm tag nrho CFS systems (2-storey tsev). Shamim thiab Rogers (2013) [19] simulated lub nonlinear teb keeb kwm ntawm ob-storey CFS framed shear phab ntsa nyob rau hauv seismic load siv Pinching4 qauv uas yog calibrated raws li cov txiaj ntsig ntawm kev ntsuam xyuas dynamic ua los ntawm tib tus kws sau ntawv. Vigh et al. (2014) [20] tsim thiab ntsuas tus qauv yooj yim strut nrog kev saws me nyuam ntawm Ibarra-Medina-Krawinkler tus qauv [21] los sawv cev rau qhov tsis zoo hysteretic loops ntawm CFS corrugated steel-sheathed shear phab ntsa. Buonopane et al. (2015) [22] tau tsim ib qho kev ua tau zoo ntawm cov ntsia hlau-raws li qauv qauv hauv OpenSees software rau CFS OSB-sheathed shear walls. Ob tug hysteretic qauv uas coj mus rau hauv tus account lub zog thiab nruj deterioration nrog rau pinching, tau tsim thiab siv nyob rau hauv lub official OpenSees tso tawm (version 2.4.5 thiab saum toj no) los ntawm Kechidi thiab Bourahla (2016) [23] los simulate CFS ntoo- thiab steel-sheathed shear phab ntsa coj cwj pwm nyob rau hauv monotonic thiab cyclic lateral load. Nws yog ib nqi sau cia hais tias tag nrho cov saum toj no-hais lej simulations saws beam-kem ntsiab los ua qauv CFS thav duab cov tswv cuab. Yog li ntawd, lub zos thiab distortional buckling los yog lawv ua ke twb tsis ntes. David Padilla-Llano (2015) [24] tau npaj cov txheej txheem ua lej rau CFS cov phab ntsa shear uas ntes cov kev coj cwj pwm tsis zoo ntawm cov khoom tseem ceeb suav nrog cov tswv cuab (chord studs) nrog rau cov ntsia hlau. Ntau cov qauv kev ua qauv zoo tshaj plaws tau ua los ntawm Hung Huy Ngo (2014) [25] los ntawm kev txais yuav SpringA lub hauv paus hauv ABAQUS los simulate tus cwj pwm ntawm cov ntsia hlau txuas OSB sheathing rau CFS cov tswv cuab. Deverni et al. (2021) [26], [27] replicated tib lub dag zog nrog ib tug simplistic mus kom ze ntawm modeling lub shear cwj pwm ntawm lub sheathing-to-CFS screws siv CONN3D2 lub caij nyob rau hauv ABAQUS xav tias ib tug tas li lub kaum sab xis ntawm cov ntsia hlau deformation thiab lub ntiaj teb no kab rov tav axis thoob plaws hauv lub ntiaj teb no. txhua theem ntawm lateral xav tau ntawm cov phab ntsa shear. Ntxiv mus, tsis muaj un- thiab re-loading txoj kev tau txhais, SpringA thiab CONN3D2 cov ntsiab lus tsuas yog tau txais yuav nyob rau hauv lub simulation ntawm tus cwj pwm lateral ntawm CFS shear phab ntsa nyob rau hauv monotonic load. Tus qauv Bouc-Wen-Baber-Noori (BWBN) (1993) [28] tau siv los ntawm Nithyadharan thiab Kalyanaraman (2013) [29] los ntes tus cwj pwm tsis zoo, hais txog lub zog thiab qhov tawv nqaij deterioration nrog hnyav pinching, uas tau ua. pom nyob rau hauv cov ntsia hlau fasteners ntawm sheathing thiab CFS thav duab cov tswv cuab nyob rau hauv cyclic load. Tom qab ntawd, tus qauv tsim BWBN nrog rau lub caij nplooj ntoo hlav hloov pauv hloov pauv tau ua tiav hauv ABAQUS raws li tus neeg siv khoom siv (UEL) kom rov ua dua tus cwj pwm cyclic ntawm cov ntsia hlau raws li qhov xav tau [30]. Nyob rau hauv tag nrho cov saum toj no-hais qauv kev siv zog, lub hom phiaj yog kom rov ua dua cov kev ntsuam xyuas ntawm cov pa CFS framed shear phab ntsa es tsis optimizing lub structural kev ua tau zoo ntawm CFS framed shear phab ntsa nrog kev tsim cov ntsiab lus uas tsis them los ntawm tam sim no lateral tsim cov kev cai thiab cov lus qhia. .

Kev tsim kho tshiab hauv txoj kev tshawb fawb tau nthuav tawm hauv daim ntawv no yog txhawm rau nthuav tawm cov txiaj ntsig ntawm kev tsim kho cov ntsiab lus ntawm tus cwj pwm ntawm CFS thav duab shear phab ntsa tom qab thiab txhawm rau txhim kho cov qauv screws thiab sheathings layout kev ua tau zoo hauv LLRS no. Yog li ntawd hauv daim ntawv no, thawj qhov kev sim ntawm sheathing-to-CFS screws (Section 2) thiab tensile tests ntawm CFS thav duab cov tswv cuab (Section 3) tau nthuav tawm los qhia txog cov yam ntxwv ntawm cov phab ntsa shear nyob rau hauv kev tshawb nrhiav. Ib qho kev ua qauv zoo tshaj plaws yog npaj rau hauv Tshooj 4, uas siv cov radial springs nrog kev sim-los ntawm cov pob txha nqaj qaum siv hauv UELs, los ua qauv kev coj tus cwj pwm ntawm sheathing-rau-CFS screws, thaum accounting rau deformation ntawm shear phab ntsa cov tswv cuab. Cov txheej txheem tsim qauv tsim tau raug lees paub siv cov txiaj ntsig los ntawm kev sim kev sim ua los ntawm cov kws sau ntawv [31], qhov kev pom zoo tau ua tiav. Tom qab ntawd, cov txiaj ntsig ntawm cov ntsiab lus ntxiv uas feem ntau tau txais hauv CFS modular kev tsim kho thiab dhau mus dhau qhov kev ntsuas ntawm cov qauv tsim tam sim no raug soj ntsuam (5 Parametric txoj kev tshawb fawb, 6 Screw shear thov kev ntsuam xyuas, 7 Sib piv nrog cov qauv tsim). Cov ntsiab lus tseem ceeb suav nrog: (i) muaj cov kab hauv pem teb thiab qab nthab ledger beams nyob rau sab hauv lub ntsej muag ntawm lub shear phab ntsa, (ii) sheathing boards muaj ntau qhov sib txawv los ntawm tag nrho cov shear phab ntsa thiab yog li muaj ob ntsug thiab kab rov tav seams, (iii. ) siv cov cement particle (CP) boards nyob rau hauv qab kab txaij ntawm lub shear phab ntsa thiab (iv) sib txawv ntsia hlau sib nrug nyob rau hauv lub sab saum toj thiab hauv qab kab txaij los ntawm nruab nrab ib feem ntawm lub shear phab ntsa. Thaum kawg, cov kev cai tau tsim los ua kom zoo dua cov qauv ntawm cov ntsia hlau thiab cov txheej txheem kev ua haujlwm hauv LLRS saum toj no.