مروری انتقادی بر عملکرد لرزه ای اتصالات خودمرکزگرای تیر فولادی به ستون های بتن پرشده با مقطع فولادی دوپوسته (CFDST): روند پژوهش، چالش ها و مسیرهای آینده

در سال های اخیر، رویکرد طراحی لرزه ای سازه ها از تامین صرف ایمنی جانی به سمت افزایش تاب آوری، کاهش خسارت و حفظ قابلیت بهره برداری پس از زلزله تغییر یافته است. در این راستا، اتصالات خودمرکزگرا (Self-Centering Connections) به عنوان یکی از فناوری های نوین مهندسی زلزله مورد توجه قرار گرفته اند، زیرا علاوه بر تامین مقاومت و شکل پذیری مناسب، قادرند تغییرمکان های ماندگار سازه را به میزان قابل توجهی کاهش دهند. هم زمان، توسعه ستون های بتن پرشده با مقطع فولادی دوپوسته (Concrete-Filled Double Skin Steel Tubes: CFDST) به دلیل نسبت مطلوب مقاومت به وزن، محصورشدگی موثر بتن، افزایش ظرفیت جذب انرژی و بهبود عملکرد لرزه ای، زمینه استفاده از این اعضا را در سازه های بلند و مقاوم در برابر زلزله فراهم کرده است. هدف این مقاله، ارائه یک مرور انتقادی بر پژوهش های انجام شده درباره اتصالات خودمرکزگرای تیر فولادی به ستون های CFDST و تحلیل روند توسعه این فناوری است. بدین منظور، مطالعات منتشرشده در مجلات معتبر بین المللی از جمله Engineering Structures، Structures، Journal of Constructional Steel Research، Thin-Walled Structures و Journal of Structural Engineering (ASCE) بررسی و تحلیل شده اند. محورهای اصلی بررسی شامل رفتار چرخه ای اتصال، مکانیزم خودمرکزگرایی، ظرفیت اتلاف انرژی، اثر نیروی پیش تنیدگی، تاثیر نیروی محوری، مدل سازی اجزای محدود، اعتبارسنجی آزمایشگاهی و شاخص های عملکرد لرزه ای است. نتایج این مرور نشان می دهد که اگرچه پیشرفت های قابل توجهی در توسعه اتصالات خودمرکزگرا برای ستون های CFST و CFDST حاصل شده است، اما بخش عمده پژوهش ها بر رفتار اتصال تحت شرایط بارگذاری ساده شده یا نسبت های ثابت نیروی محوری متمرکز بوده اند. همچنین، موضوعاتی مانند اثر تاریخچه زمانی واقعی نیروی محوری، عملکرد اتصال در سطح سیستم سازه، تحلیل قابلیت اطمینان، بهینه سازی چندهدفه و توسعه روابط طراحی مبتنی بر داده همچنان نیازمند پژوهش های عمیق تر هستند. بر این اساس، مقاله حاضر ضمن طبقه بندی و تحلیل انتقادی مطالعات موجود، مهم ترین خلاهای پژوهشی را شناسایی کرده و مسیرهای پیشنهادی برای تحقیقات آینده را ارائه می کند. نتایج این پژوهش می تواند مبنایی برای توسعه مدل های عددی پیشرفته، بهبود آیین نامه های طراحی و ارتقای عملکرد لرزه ای سازه های مرکب در مناطق زلزله خیز باشد.

کلیدواژه ها:

اتصال خودمرکزگرا ، ستون بتن پرشده با مقطع فولادی دوپوسته (CFDST) ، عملکرد لرزه ای ، اتصالات تیر به ستون ، طراحی مبتنی بر عملکرد ، مرور انتقادی