بهبود عملکرد لرزه ای سازه های فضاکار گنبدی دولایه با استفاده از ابزار محدودگر نیرو

از سازه های فضاکار اغلب برای پوشش فضاهای با دهانه بزرگ استفاده گردیده و عمدتا روی ستون های فولادی یا بتنی استفاده شده اند. با توجه به مزایای استفاده از دیوارهای فضاکار در بهبود عملکرد لرزه ای، در این مقاله به بررسی رفتار لرزه ای سازه های فضاکار گنبدی دو لایه قرار گرفته روی دیوارهای فضاکار پرداخته شده است. با توجه به اهمیت رفتار کمانشی اعضای فشاری در مکانیزم خرابی، اعضای بحرانی مستعد کمانش با ابزار محدودگر نیروی لوله ای جایگزین و تاثیر آن در رفتار خرابی بررسی شده است. همچنین تاثیر استفاده از این ابزار روی مقدار ضریب رفتار بررسی شده است. برای این منظور ۱۲ مدل سازه انتخاب و پس از طراحی، تحلیل دینامیکی نموی گردیده اند. سپس منحنی های شکنندگی بر اساس شتاب فروریزش حاصل از منحنی های دینامیکی نموی استخراج و تاثیر پارامترهای هندسی بر رفتار خرابی بررسی شده است. نتایج نشان داد که رفتار سازه ها در ابتدا خطی بوده و بعد از رسیدن به ظرفیت باربری، در اثر کمانش ناگهانی اعضا، منحنی های ظرفیت افت ناگهانی پیدا کردند که این امر نشان دهنده رفتار ترد اعضا بود. سپس اعضای فشاری بحرانی شناسایی و با ابزار محدودگر نیرو جایگزین و مجددا تحلیل های دینامیکی نموی انجام شد. پارامترهای شتاب فروریزش و ضریب رفتار سازه، جهت بررسی تاثیر این ابزار در رفتار لرزه ای بررسی شد. نتایج نشان داد که با جایگزینی این ابزار، شتاب فروریزش در سازه های با نسبت ارتفاع گنبد به طول دهانه برابر ۰.۲ و ۰.۴ به ترتیب ۱۳ و ۷ درصد افزایش یافته که این امر حاکی از تاثیر ابزار محدودگر نیرو در به تاخیر انداختن فروریزش کلی سازه ها بود. همچنین نتایج نشان دهنده تاثیر مهم این ابزار در ضریب رفتار سازه ها بود به طوری که ضریب رفتار براساس روش نیومارک هال به میزان ۳۲ الی ۱۳۰ درصد و براساس روش میراندا برترو به میزان ۱۵ الی ۱۳۰ درصد افزایش یافت.

کلیدواژه ها:

سازه های فضاکار دولایه ، تحلیل دینامیکی نموی ، FEMA P۶۹۵ ، منحنی های شکنندگی ، حاشیه ایمنی فروریزش ، ضریب رفتار