بررسی رفتار مهاربندهای زانویی، کمانش تاب و برون محور با استفاده از تحلیل دینامیکی غیر خطی

در این تحقیق با هدف ارزیابی و مقایسه سیستم های مهاربندی به قرار سیستم های مهاربندی زانویی (KBF)، کمانش تاب (BRB) و برون محور (EBF) برای سازه های فولادی قابی شکل و با تعداد طبقات مختلف به قرار ۵ و ۱۰ و ۱۵ طبقه اقدام به انجام تحلیل های دینامیکی غیر خطی و IDA با استفاده از نرم افزارهای ETABS و Seismostruct گردید. در ابتدا قاب ها طراحی گردید و در ادامه تحت اثر زلزله های مختلف به قرار زلزله های السنترو، کوبه و طبس با استفاده از تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیر خطی تحلیل گردیدند و ضمن ارزیابی پاسخ لرزه ای سیستم لرزه بر بهینه در هر حالت ارزیابی گردید. در نهایت و به منظور تکمیل مطالعات و ارزیابی شرایط تسلیم و شکست و ارزیابی شکل پذیری قاب ها با استفاده از تحلیل IDA مجددا قاب ها بررسی گردیدند. با توجه به نتایج بدست آمده مشخص شد قاب فولادی ۵ طبقه با سیستم مهاربندی BRB و قاب فولادی ۱۰ طبقه با سیستم مهاربندی KBF و قاب فولادی ۱۵ طبقه با سیستم مهاربندی KBF دارای بهترین عملکرد لرزه ای می باشند. نتایج بدست آمده به وضوح نشان می دهد که روند توسعه و تشکیل منحنی IDA که ارتباط مستقیمی با شکل پذیری سازه دارد برای سازه ۵ طبقه با بادبند BRB چندان مناسب نبوده و سازه در نهایت تحت اثر زلزله دچار شکست به صورت ناگهانی و ترد و همراه با تسلیم و انهدام تعداد بسیار زیادی از المان ها می گردد. با افزایش ارتفاع سازه و در نتیجه شکل پذیری آن برای سازه ۱۰ طبقه روند نامبرده تا حدودی بهبود یافت که در این خصوص استفاده از مهاربند نوع KBF تاثیر به سزایی بر نتایج دارد. در نهایت برای سازه ۱۵ طبقه با شکل پذیری بسیار بالا و همچنین در ترکیب با مهاربندی نامبرده می توان به سیستم لرزه بر بسیار مناسب با ظرفیت و شکل پذیری بسیار بالا دست یافت که همانطور که از منحنی IDA مشخص گردید این منحنی دارای شکلی مناسب بوده و روند و توسعه آن به نحوی است که سازه رفتاری نرم و مناسب را داشته و لذا سیستم مهاربندی KBF برای سازه های بلند را می توان به عنوان یک گزینه بسیار منطقی و مناسب به منظور افزایش شکل پذیری و ظرفیت و قابلیت جذب و استهلاک انرژی و به عنوان یک ابزار کنترل کننده شرایط تسلیم و انهدام المان ها در این سازه ها مورد توجه و استفاده و کاربرد قرار داد.

کلیدواژه ها:

سیستم های مهاربندی ، تحلیل دینامیکی غیر خطی ، تحلیل IDA ، قابلیت جذب و استهلاک انرژی