عملکرد لرزه ای قاب های مهاربندی کمانش تاب دارای آلیاژ حافظه دار شکلی تحت زلزله و پس لرزه متوالی نزدیک به گسل
محل انتشار: مجله مهندسی عمران مدرس، دوره: 21، شماره: 4
سال انتشار: 1400
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 148
نسخه کامل این مقاله ارائه نشده است و در دسترس نمی باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_MCEJ-21-4_003
تاریخ نمایه سازی: 6 اسفند 1403
چکیده مقاله:
در دنیای امروز، با پیشرفت سریع علم و تکنولوژی، هر روزه مواد و مصالح جدیدی پا به عرصهی ظهور میگذارد، که آلیاژ حافظهدار شکلی (SMA) از جمله این مواد میباشد. ازآنجایی که استفاده از سیستم قاب با مهاربندهای مرسوم به دلیل محدودیت هایی نظیر شکلپذیری پایین، کمانش مهاربند در فشار و کاهش ظرفیت باربری جوابگوی نیاز سازه نیست، لذا استفاده از مهاربندکمانش تاب (BRB) و آلیاژ حافظهدار شکلی در سیستم مهاربندی می تواند راه گشا باشد. بنابراین در جهت افزایش استهلاک انرژی ناشی از زلزله، استفاده از مهاربندکمانش تاب به همراه آلیاژ حافظهدار شکلی (BRB-SMA) توصیه میشود. سیستم مهاربندی BRB-SMA باعث میرایی، اتلاف انرژی و کاهش تغییرشکلهای ماندگار در سازه میگردد. در ابتدا، مهاربندهای کمانش تاب به عنوان میراگرهای هیسترتیک در کشورهایی چون ژاپن، آمریکا و ایتالیا مورد توجه مهندسین قرار گرفتهاند. این مهاربندها با رفتار یکسان در کشش و فشار توانایی جذب و اتلاف مقدار زیادی از انرژی ورودی زلزله را به سازه دارند. مصالح نوین SMA، آلیاژهایی با خصوصیات ویژه – حافظهی شکلی و رفتار فوق الاستیک – میباشند. به علت رفتار فوق الاستیک، این مواد قادر به بازگشت به شکل اولیه خود میباشند که این امر سبب کاهش تغییرمکان باقیمانده طبقات پس از زلزله میشود.در این مقاله، رفتار لرزهای سازههای مجهز به مهاربند کمانش تاب بررسی میشود و تاثیر اضافه کردن SMA در سیستم مهاربندی کمانش تاب موردمطالعه قرار میگیرد. بدین منظور، سه ساختمان سه بعدی با تعداد طبقات ۳ ، ۶ و ۹ بر اساس ضوابط آئیننامهای طراحی و سپس قاب محور کناری با استفاده از نرمافزارOpenSees به صورت دو بعدی مدلسازی شدهاند. در ادامه، رفتار غیر ارتجاعی قابها، که در دهانههای مختلف دارای مهاربند کمانش تاب میباشند، در دو حالت با و بدون SMA با استفاده از تحلیلهای دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی تحت ۳ رکورد نزدیک به گسل شامل زلزلهی اصلی و پسلرزه بررسی شدهاند. نتایج نشان داد که حداکثر پاسخهای سازهای جابجایی نسبی بین طبقهای، جابجایی بام، برش پایه، شتاب بام و منحنی هیسترزیس در مدلهای مجهز به میلههای SMA به طور میانگین کاهش یافته است که به دلیل خاصیت فوق الاستیک و میرایی و در نتیجهی آن استهلاک انرژی زلزله میباشد. مقایسه نتایج تحت لرزه اصلی و پسلرزه با توجه به ماهیت پسلرزه نشان داد که، میزان کاهش پاسخهای لرزهای در لرزهی اصلی با در نظر گرفتن SMA، بهصورت میانگین بیشتر از پسلرزه میباشد.همچنین با افزایش ارتفاع، پاسخهای لرزهای در قابهای مجهز به SMA به میزان بیشتری بهبود یافتهاند. با به کارگیری آلیاژ حافظه دار شکلی در این قابها میتوان هزینه بازیابی سیستم خسارت دیده ساختمانی را کاهش داده و سیستم برگشت پذیرتری داشت.
کلیدواژه ها:
Buckling Restrained Braces (BRB) ، Shape Memory alloys (SMA) ، Mainshock-Aftershock Ground Motions ، OpenSees Software ، Nonlinear Dynamic Time History Analysis. ، مهاربند کمانش تاب (BRB) ، آلیاژهای حافظه دار شکلی (SMA) ، زلزله اصلی و پس لرزه ، نرم افزارOpenSees ، تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی
نویسندگان
سیده وحیده هاشمی
PhD Candidate, Department of Civil Engineering, Sistan and Baluchestan University, Zahedan, Iran
مجید پورامینیان
Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Ramsar Branch, Islamic Azad University, Ramsar, Iran
عباسعلی صادقی
PhD Candidate, Department of Civil Engineering, Mashhad Branch, Islamic Azad University, Mashhad, Iran
سمیه پوربخشیان
Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Ramsar Branch, Islamic Azad University, Ramsar, Iran
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :