ارزیابی عملکرد لرزه ای سیستم ترکیبی قاب خمشی فولادی و میراگر اصطکاکی دورانی با کابل های فولادی حافظه دار شکلی

در سال های اخیر به منظور بهبود عملکرد لرزه ای سازه ها و افزایش توانایی جذب انرژی و کاهش پاسخ لرزه ای سیستم های کنترلی مختلفی توسعه یافته اند. یکی از سیستم های موثر ترکیب قاب خمشی فولادی با میراگر اصطکاکی دورانی است که به دلیل مکانیزم ساده و قابلیت اتلاف انرژی قابل توجه در مهندسی سازه کاربرد یافته است. همچنین استفاده از کابل های فولادی حافظه دار شکلی (SMA) در این سیستم ها باعث افزایش عملکرد خود مرکزی کننده و بهبود رفتار سازه در مقابل زلزله های شدید می شود. هدف این تحقیق بررسی و ارزیابی عملکرد لرزه ای سیستم ترکیبی قاب خمشی فولادی مجهز به میراگر اصطکاکی دورانی همراه با کابل های SMA است. در این پژوهش ابتدا قاب های فولادی با سختی و شکل پذیری متوسط طراحی و مدل سازی شده اند. سپس میراگرهای اصطکاکی دورانی به عنوان دستگاه های اتلاف انرژی در ساختار قاب ها تعبیه شده و کابل های فولادی حاوی آلیاژ حافظه دار شکلی جهت افزایش خاصیت خود مرکزی کننده به سیستم افزوده شده اند. مدل سازی سازه ها با استفاده از نرم افزارهای پیشرفته شامل SAP۲۰۰۰ و OpenSees انجام شده است تا بتوان تحلیل های غیرخطی استاتیکی، تاریخچه زمانی و دینامیکی افزایشی (IDA) را برای ارزیابی رفتار غیرخطی سازه در سطوح عملکردی مختلف انجام داد، همچنین با بهره گیری از شتاب نگاشت های معتبر اثر زلزله ها مورد بررسی قرار گرفته است. شاخص های کلیدی عملکرد شامل ضریب، رفتار جذب انرژی، سختی، مقاومت افزون و کاهش جابجایی ها به دقت مورد تحلیل قرار گرفته اند. نتایج نشان می دهد که حضور میراگر اصطکاکی دورانی باعث کاهش قابل توجه پاسخ لرزه ای سازه و افزایش ضریب رفتار آن می شود. این تحقیق می تواند راهنمایی مهم در استفاده بهینه از میراگرهای اصطکاکی دورانی همراه با کابل های حافظه دار شکلی فولادی برای افزایش ایمنی سازه های فولادی در برابر زلزله های شدید باشد و همچنین می تواند الگویی موثر و اقتصادی برای طراحی سازه های مقاوم در برابر زلزله ارائه دهد.

کلیدواژه ها:

سیستم ترکیبی قاب خمشی فولادی ، میراگر اصطکاکی دورانی ، کابل فولادی حافظه دار شکلی ، ارزیابی عملکرد لرزه ای ، شکل پذیری ، سازه ، تحلیل پوش آور ، تحلیل تاریخچه (IDA) ، تحلیل دینامیکی افزاینده زمانی