افزودن نبشی فولادی به مهاربند شکافدار جهت بهبود عملکرد لرزه ای قابهای مهاربندی شده همگرا

رفتار لرزه ای مهاربندهای همگرا همواره مورد توجه محققین مختلف قرار گرفته و به یکی از رایج ترین موضوعات مهندسی زلزله تبدیل گردیده است. هزینه نسبتا کم و سهولت و سرعت در اجرا سبب استفاده گسترده از اینگونه مهاربندها گردیده است. در این مقاله با ارائه راهکاری نوین ناشی از ترکیب نبشی فولادی و مقطع کاهش یافته در عضو مهاربند، سعی در بهبود عملکرد لرزه ای و تعویق در کمانش مهاربند گردیده است. تنشها و تغییر مکانهای سازه با استفاده از تحلیلهای استاتیکی غیر خطی و نیز تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی توسط نرم افزار اجزای محدود ABAQUS مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاکی از بهبود عملکرد لرزه ای و افزایش شکل پذیری مهاربند هم محور داشته که با توجه به سهولت اجرای آن می تواند به عنوان سیستم مستهلک کننده انرژی زلزله بکار رود. تمرکز تنشها در نبشی فولادی حاکی از آن است که بخشی از انرژی ورودی به سازه با ورود به مرحله غیرخطی و تشکیل مفاصل پلاستیک در این عضو مستهلک گردیده و از ورود سایر اعضای اصلی سازه به مرحله غیرخطی و همچنین کمانش اعضای مهاربندی جلوگیری خواهد شد. علاوه بر این مقایسه منحنیهای هیسترزیس نمونه پیشنهادی با مهاربند معمولی گویای رفتار متقارن و پایدارتر بوده و با توجه به رفتار فیوز مانند مهاربند شکافدار تا تغییرمکان حدود ۲ سانتیمتر نیز افت عملکردی در آن دیده نمی شود، لیکن مهاربند معمولی در تغییر مکان چرخه ای حدود ۱ سانتیمتر دچار کمانش شده و افت عملکرد آن مشهود می باشد. همچنین عضو پیشنهادی موجب کاهش محسوس سختی سیستم و به تبع آن کاهش در میزان نیروی ورودی به سازه و برش پایه قاب گردیده است.

کلیدواژه ها:

Slit brace ، steel angles ، nonlinear static and dynamic analysis ، Energy Dissipation ، ductility ، مهاربند شکافدار ، نبشی فولادی ، تحلیل استاتیکی و دینامیکی غیر خطی ، استهلاک انرژی ، شکل پذیری