ترکیب اثر مدهای ارتعاش سازه هسته و مهار بازویی با مهاربندهای کمانش تاب فولادی

در این مقاله، دیوار هسته بتن مسلح دارای مهار بازویی با المان های کمانش تاب با استفاده از تحلیل طیف پاسخ سنتی (متداول) طراحی می شوند. سپس، تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی در نرم افزار Perform-۳D انجام شده و پاسخ های مهم سازه نظیر دریفت بررسی می شوند. نشان داده می شود که در روش طرح متداول، پلاستیسیته می تواند در هرجایی از دیوارهسته، به ویژه بالاتر از تراز مهار بازویی گسترش یابد. در رویکرد این پژوهش به دلیل عملکرد مهاربازویی، تشکیل سه مفصل پلاستیک در دیوار هسته ارجح است. برای طراحی خمشی سه مفصل پلاستیک و مفهوم طراحی ظرفیت برای طراحی خمشی مناطق دیگر، یک روش ترکیب مدال جدید پیشنهاد و استفاده شده است. در روش پیشنهادی، به منظور بدست آوردن لنگر طراحی مفصل پلاستیک هسته از مقادیر مختلف ضریب رفتار برای مدهای مختلف استفاده شد. سه منطقه مستعد مفصل پلاستیک شناسایی شد؛ پای هسته، ناحیه مجاور بالا و مجاور زیرین مهار بازویی. این مناطق برای تشکیل مفاصل دارای اولویت هستند. نتایج به دست آمده از تحلیل تاریخچه زمان غیر خطی نشان داد که پلاستیسیته در نواحی مفصل پلاستیک از پیش تدبیر شده گسترش یافته و تقاضای شکل پذیری انحنا در سه مفصل دارای مقادیر متعادل است. علاوه بر این، پلاستیسیته در سایر مناطق خارج از ناحیه مفصل در هسته گسترش نمی یابد. روش پیشنهادی منجر به تقاضای لنگر کمتری در پای هسته و مقادیر کمتر دریفت نسبت به روش معمول می شود. تقاضای لنگر بدست آمده از رویکرد پیشنهادی ۷۵/۰ برابر تقاضای لنگر بدست آمده از رویکرد معمولی است و روش پیشنهادی منجر به حدود ۲۰٪ کاهش در حداکثر دریفت بین طبقه ای می شود. تقاضای برشی پایه در دو روش تقریبا یکسان است. همچنین نیاز کرنش در هسته مهاربند در حد مجاز است.

کلیدواژه ها:

Reinforced concrete core ، Buckling restrained braces (BRB) ، Outrigger ، Nonlinear time history analysis (NLTHA) ، هسته بتن مسلح ، مهاربند کمانش تاب ، مهار بازویی ، تحلیل تاریخچه زمانی