بررسی تاثیر استفاده از کابل های پس تنیده CFRP در رفتار لرزه ای قاب های مهاربندی فولادی با عملکرد گهواره ای

قابهای فولادی با عملکرد گهوارهای نوع جدیدی از سیستمهای باربر جانبی هستند که با هدف کاهش خرابیهای سازه ای و ایجاد قابلیت تعمیر آسان و کم هزینهی سازهها پس از وقوع زمینلرزههای شدید، ایجاد شدهاند و به سرعت در حال گسترش هستند. در قاب فولادی با عملکرد گهوارهای، پای ستونها به پی متصل نشده و ستونها می توانند آزادانه از روی پی بلند شوند. وظیفه بازگرداندن قاب دوران یافته به محل اولیه ی خود بر عهدهی کابلهای پستنیدهای است که قاب را به پی متصل می کنند. طراحی کابلها و اعضای قاب مهاربندی شده به گونهای است که حین وقوع زلزله در محدوده ی الاستیک باقی بمانند. انرژی لرزهای وارد بر سازه توسط بروز تغییر شکلهای پلاستیک در فیوزها در هر دوران قاب مستهلک خواهد شد. در این سیستم کابلهای پس تنیده به عنوان کلیدیترین اعضا در تامین قابلیت بازگشت به مرکز قاب شناخته می شوند و ایجاد کوچکترین تغییر شکل پلاستیک در آنها پایداری کلی سیستم را به خطر خواهد انداخت. در این مقاله با جایگزینی مصالح از جنس الیاف پلیمری کربنی (CFRP) به جای فولاد در کابل های پس تنیده و انجام آنالیز دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی، تاثیر این جایگزینی روی رفتار قاب و سایر اجزای سیستم، بررسی و مدل قابل اعتماد تری برای پایداری این نوع از سیستم های باربر جانبی ارائه شده است. در این پژوهش همچنین معلوم شد جایگزینی کابل های CFRP با کابل های فولادی علاوه بر کنترل تغییر مکان جانبی قاب، مانع بروز شکست زود هنگام در فیوزها تحت زمین لرزه های شدید می شود و قابلیت اتلاف انرژی لرزه ای در سازه را نیز افزایش می دهد.

کلیدواژه ها:

Self-Centering System ، Post-Tensioned Cable ، Energy Dissipating Fuse ، CFRP ، Controlled Rocking System ، سیستم گهواره ای ، فیوز استهلاک انرژی ، کابل پس تنیده ، الیاف پلیمری کربنی ، بازگشت به مرکز