بررسی عملکرد اتصال خمشی تیر به ستون با میراگر ترکیبی شکافدار فولادی و آلیاژ حافظه دار شکلی

پس از خسارت زیاد وارد شده به ساختمان ها در زلزله های نورثریج و کوبه و بیشترین آسیب مربوط به شکست ترد اتصالات جوشی تیر به ستون، طراحی سازه ها به گونه ای انجام شد که میرایی انرژی زلزله و سلامت اعضای اصلی سازه مورد توجه قرار گیرد. بنابراین باید اعضایی با شکل پذیری بالا و قابلیت میرایی انرژی فراوان به کار گرفته شود که وارد مرحله غیرخطی خود شوند و باقی اعضا در مرحله کشسان باقی بمانند. علاوه بر میرایی انرژی زلزله، کاهش تغییرشکل های ماندگار در سازه نیز هدف مسئله می باشد. یکی از راه های رسیدن به این هدف، به کارگیری از موادی هوشمند به نام آلیاژهای حافظه دار شکلی می باشد که ویژگی های خاص و ویژه ای نسبت به سامانه های معمولی میرایی انرژی دارد از جمله: قابلیت برگشت به شکل اولیه خود با اعمال دما، قابلیت میرایی انرژی فراوان، مقاومت فراوان در برابر خوردگی و خستگی، بدون نیاز به تعویض پس از زلزله. از دیگر خصوصیات این مواد رفتار ابرکشسان آنها می باشد که بدون ایجاد کرنش پسماند، می تواند تا حدود ۸ درصد کرنش را تحمل کند. بنابراین در این پژوهش سعی شده است از آلیاژ حافظه دار شکلی با رفتار ابرکشسان به عنوان میراگر جدید استفاده شود و عملکرد این میراگر بر رفتار اتصال خمشی تیر به ستون همراه با میراگر شکاف دار فولادی مورد بررسی قرار گیرد و قابلیت میراگری انرژی ارزیابی شود. همچنین تاثیر سخت کننده نشیمن بر به کار گیری بیشتر از قابلیت این میراگر بررسی شده است. الگوهای عددی سه بعدی اتصال با به کارگیری نرم افزار اجزا محدود آباکوس ساخته شده اند. با اعمال بارهای چرخه ای به آخر تیر اتصال، رفتار آن مورد بررسی قرار گرفته است. یافته های این پژوهش نشان داد که به کارگیری آلیاژ حافظه دار شکلی در کنار میراگر شکاف دار، میزان تغییرشکل ماندگار را تا حدود ۱۴ درصد کاهش می دهد و سخت کننده نشیمن باعث تاثیر بیشتر میراگر می شود.

کلیدواژه ها:

اتصال تیر به ستون ، میراگر شکافدار فولادی ، میراگر جاریشونده ، آلیاژ حافظه دار شکلی نیتینول