تحلیل عملکرد مهاربند کمانش تاب فولادی و کامپوزیتی

مصالح ترکیبی در سازه های بلند به دلیل نیاز به اعضای مقاوم و مستهلک کننده انرژی اهمیت ویژه ای دارند. این مصالح می توانند با بهبود عملکرد لرزه ای و افزایش پایداری، مزایای قابل توجهی برای انواع مختلف سازه ها به ارمغان بیاورند این مقاله یک مهاربند کمانش تاب نوآورانه را معرفی می کند که از مزایای ترکیب مصالح ECC و غلاف فولادی بهره می برد. این مهاربند شامل یک هسته کامپوزیتی لوزی شکل، سخت کننده داخلی، و جداره خارجی محدودکننده کمانش است. برای بررسی عملکرد لرزه ای این مهاربند پیشنهادی، یک مطالعه پارامتریک با استفاده از نرم افزار آباکوس صورت پذیرفت که شامل فاصله بین جداره داخلی و خارجی مهاربند، ضخامت جداره خارجی، و تاثیر بتن معمولی و بتن ECC می باشد. نتایج نشان داد که مهاربند پیشنهادی دارای رفتار هیسترزیس پایدار با استهلاک انرژی بالا و شکل پذیری مناسب می باشد. علاوه بر این، استفاده از جداره خارجی و پرکردن هسته فولادی داخلی با بتن ECC، تاثیر قابل توجهی بر سختی اولیه و مقاومت نهایی دارد و به طور متوسط، مقدار سختی اولیه و ظرفیت های نهایی بار کششی و فشاری به ترتیب ۲۰، ۱۴، و ۵۴ درصد افزایش می یابد. همچنین، استفاده از جداره خارجی شکل پذیری را تا ۸۹ درصد و میرایی ویسکوز معادل را تا ۳۱ درصد افزایش داده است. پاسخ های هیسترزیس نشان داد که در حین بارگذاری فشاری، مهاربند پیشنهادی شروع به کمانش می کند و تماس بین هسته و جداره خارجی ایجاد می شود. نیروی اصطکاک حاصل از تماس، مقاومت بارگذاری در فشار را افزایش می دهد و باعث می شود بخش فشاری نمودار هیسترزیس تقریبا هیچ تفاوتی با بخش کششی نداشته باشد. این عملکرد مناسب مهاربند پیشنهادی برای مقاومت در برابر کمانش را تایید می کند.

کلیدواژه ها:

مهاربند کمانش تاب ، هسته کامپوزیتی ، سیمان کامپوزیتی مهندسی (ECC) ، رفتار هیسترزیس ، مطالعه عددی