ارزیابی احتمالاتی ظرفیت فروریزش لرزه ای قاب های مهاربند ی کمانش تاب مجهز به آلیاژ های حافظه دار شکلی

امروزه مهاربندهای کمانش تاب (BRB) باتوجه به عدم کمانش در فشار، به عنوان سیستم مقاوم در برابر بارهای جانبی در نظرگرفته می شود. ولی این مهاربندها دارای معایبی نیز می باشند. ازجمله این معایب ایجاد تغییر شکل های ماندگار در سازه بعد از پایان بارگذاری و همچنین هزینه بر بودن تعویض این اعضا پس از خرابی و جاری شدن هسته ی فولادی این مهاربندها می باشد. از این رو استفاده از آلیاژهای حافظه دار شکلی (SMAs) در سیستم های مهاربندی کمانش تاب با توجه به ویژگی های خاص این آلیاژها، می تواند گام موثری در بهبود پاسخ های لرزه ای باشد. در این تحقیق، ابتدا ۲ قاب با تعداد طبقات ۶ و۱۲ دارای مهاربند های کمانش تاب در نرم-افزار ETABS بر اساس ضوابط آیین نامه ای به صورت سه بعدی طراحی و سپس قاب کناری آن ها در نرم افزار OpenSees به صورت دو بعدی در دو حالت با و بدون آلیاژ حافظه دار شکلی مدل سازی شده اند و در نهایت نقش آلیاژهای حافظه دار شکلی در آن با استفاده از تحلیل های دینامیکی غیرخطی افزایشی (IDA) تحت ۷ زوج شتاب نگاشت دور از گسل پیشنهادی دستورالعمل FEMA P۶۹۵ بررسی شده اند. بر اساس منحنی های IDA، ظرفیت فروریزش قاب های مذکور ارائه شده است. در نهایت منحنی های شکست برای سطح فروریزش توسعه داده شده اند. نتایج نشان می دهد که ظرفیت فروریزش قاب های دارای مهاربند مجهز به آلیاژ حافظه دار شکلی نسبت به مهاربند کمانش تاب بیش تر می باشد. به عنوان نمونه، در سطح احتمال ۵۰ درصد، ظرفیت فروریزش قاب ۱۲طبقه دارای مهاربند مجهز به آلیاژ حافظه دار شکلی نسبت به قاب دارای مهاربند کمانش تاب،۳۰ درصد بیش تر می باشد. همچنین نتایج نشان می دهد که در قاب های ۶ طبقه به ازای شتاب های طیفی مختلف، سیستم مهاربندی کمانش تاب مجهز به آلیاژ حافظه دار شکلی نسبت به سیستم مهاربندی کمانش تاب می تواند ۲۸ درصد احتمال فروریزش را کاهش دهد. با به کارگیری آلیاژ حافظه دار شکلی در این قاب ها می توان هزینه بازیابی سیستم خسارت دیده ساختمانی را کاهش داده و سیستم برگشت پذیرتری داشت.

کلیدواژه ها:

مهاربند کمانش تاب (BRB) ، آلیاژ حافظه دار شکلی (SMA) ، تحلیل دینامیکی غیرخطی افزایشی (IDA) ، رکورد زلزله دور از گسل ، دستورالعمل FEMA P۶۹۵ ، برگشت پذیری