رفتار لرزه ای مهاربندهای نوین مجهز به آلیاژ حافظه دارشکلی با پایه آهن

مهاربندهای جدید ساخته شده از فولاد کمانش تاب، قادر به اتلاف انرژی زیادی در هنگام زلزله بوده و به همین دلیل در کنترل غیر فعال سازه ها به صورت گسترده مورد استفاده قرار گرفته اند. اما این مهاربندها همانند مهاربندهای متداول با مشکلاتی مواجه هستند که پس از باربرداری به شکل اولیه خود باز نمی گردند و سازه جابجایی های ماندگار زیادی را تجربه می کند که سبب می شود تعمیر سازه از لحاظ فنی غیرممکن و یا غیراقتصادی شود. در دهه های اخیر برای رفع این مشکل محققان از آلیاژهای حافظه دار شکلی به عنوان موادی هوشمند که دارای ویژگی های بارزی از جمله حافظه دار بودن و رفتار ابرکشسان هستند، استفاده کرده اند. در سال های اخیر آلیاژهای حافظه دار با پایه آهن به دلیل قابلیت استهلاک انرژی زیاد، توانایی تحمل کرنش های بسیار زیاد، قابلیت برگردانندگی و عدم بر جای گذاشتن تغییرشکل های ماندگار در زمان باربرداری و هزینه بسیار کمتر آن نسبت به دیگر آلیاژهای حافظه دارشکلی مورد توجه قرار گرفته اند. در این پژوهش به بررسی رفتار لرزه ای سازه مهاربندی شده با مهاربندهای کمانش تاب، آلیاژ حافظه شکلی پایه آهن و آلیاژ حافظه شکلی نیتینول که از معروفترین آلیاژهای حافظه شکلی است، پرداخته شده است. مدلسازی و تحلیل دینامیکی غیرخطی برای این سازه ها در نرم افزار Seismostruct انجام گرفته است. جابجایی های حداکثر، جابجایی های ماندگار و نیروهای محوری مهاربندهای این سازه ها در اثر اعمال شتاب نگاشت های مختلف زلزله های بزرگ سال های اخیر با شدت های مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج این تحقیق نشان می د هد که سازه های مهاربندی شده با آلیاژهای حافظه دارشکلی پایه آهن در مقایسه با سازه مهاربندی شده کمانش تاب جابجایی های حداکثر بیشتری را تجربه می کنند؛ در صورتی که هیچگونه جابجایی ماندگاری برجای نمی گذارند. همچنین این ساز ه ها در مقایسه با سازه های مهاربندی شده با نیتینول جابجایی های حداکثر و جابجایی ماندگار کمتری را متحمل می شوند و عملکرد مطلوبتری را نشان می دهند.

کلیدواژه ها:

مهاربند کمانش تاب ، آلیاژ حافظه دار شکلی پایه آهن ، آلیاژ حافظه دارشکلی نیتینول ، ابرکشسان ، تغییر شکل ماندگار