مقایسه عملکرد لرزه ای قاب های بتن آرمه تقویت شده با آلیاژ حافظه دار شکلی (SMA) و ورق های پلیمری مسلح با الیاف کربن (CFRP) تحت رکوردهای نزدیک گسل

آلیاژهای حافظه دار شکلی (SMA) به عنوان مصالح هوشمند با توانایی باز مرکزی و کاهش دریفت باقی مانده نقش موثری در مقاوم سازی قاب های بتن آرمه دارند در حالی که ورق های CFRP به طور عمده موجب افزایش سختی و مقاومت خمشی برشی اعضای بتنی می شوند. با وجود اثربخشی هر دو روش مقایسه مستقیم سیستم تقویت داخلی مبتنی بر SMA با تقویت خارجی CFRP هنوز محدود است. در این پژوهش یک ساختمان ۱۰ طبقه با قاب خمشی ویژه تحت سه سناریو شامل CFRP، SMA و سازه مرجع بدون تقویت مدل سازی شد و عملکرد لرزه ای تحت رکوردهای زمین لرزه حوزه نزدیک بررسی گردید. نتایج نشان می دهد به کارگیری SMA موجب کاهش وزن سازه در حدود ۰/۱۶ درصد، کاهش برش پایه ۱۳ درصد و کاهش لنگر خمشی پایه ۲۸ درصد شد. همچنین میانگین دریفت باقی مانده حدود ۳/۷ درصد و بیشترین دریفت طبقه ها به طور تقریبی ۳۳/۶ درصد کاهش یافت، که بیانگر توانایی SMA در باز مرکزی و کنترل تغییر مکان های ماندگار است. ورق های CFRP نیز کاهش برش پایه ۱۳ درصد و کاهش لنگر خمشی پایه ۳۳ درصد ایجاد کرد و افزایش سختی قاب ها را نشان داد. به طور کلی SMA در کاهش دریفت باقی مانده و افزایش قابلیت باز مرکزی و CFRP در بهبود سختی و مقاومت اولیه قاب ها موثر است و انتخاب روش تقویت باید بر اساس شاخص های عملکردی مورد نظر انجام شود.

کلیدواژه ها:

میلگردهای آلیاژ حافظه دار شکلی (SMA) ، ورق های پلیمری مسلح با الیاف کربن (CFRP) ، قاب بتن آرمه ، سیستم باربر قاب خمشی ویژه ، عملکرد لرزه ای ، دریفت باقی مانده ، رکوردهای حوزه نزدیک گسل