بررسی عملکرد لرزه ای گروه شمع های حلزونی با استفاده از مدلسازی سه بعدی تحلیل اثر پارامترهای هندسی

رفتار لرزه ای گروه شمع های حلزونی به عوامل متعددی از جمله آرایش شمع ها و ویژگی های هندسی صفحات مارپیچی وابسته است. شناخت اثر این عوامل می تواند نقش مهمی در طراحی بهینه این سیستم ها و بهبود عملکرد آنها تحت بارهای دینامیکی داشته باشد. در این پژوهش عملکرد لرزه ای گروه شمع های حلزونی با استفاده از مدل سازی سه بعدی اجزای محدود در نرم افزار ABAQUS مورد ارزیابی قرار گرفت. به منظور اطمینان از دقت تحلیل ها، مدل عددی بر اساس نتایج آزمایش های میز لرزان اعتبارسنجی شد و تطابق مطلوبی میان پاسخ های عددی و آزمایشگاهی به دست آمد. پس از اعتبارسنجی، مجموعه ای از تحلیل های پارامتریک برای بررسی اثر آرایش گروه شمع، فاصله بین شمع ها، تعداد صفحات مارپیچی و فاصله بین آنها انجام شد. شاخص های ارزیابی شامل ظرفیت باربری، ظرفیت جذب انرژی، پاسخ هیسترزیس و میزان تغییرشکل های قائم بودند. نتایج نشان داد که تغییر پارامترهای هندسی تاثیر قابل توجهی بر رفتار لرزه ای گروه شمع ها دارد. در میان آرایش های بررسی شده آرایش مربعی عملکرد مطلوب تری از نظر جذب انرژی و پایداری پاسخ لرزه ای ارائه کرد. همچنین نسبت فاصله شمع ها برابر با ۴=S/D مناسب ترین تعادل را میان ظرفیت باربری و کنترل تغییرشکل ها فراهم نمود. بررسی شمع های چند مارپیچی نیز نشان داد که فاصله ۳D بین صفحات مارپیچی موجب بهبود هم زمان ظرفیت باربری و رفتار هیسترزیس سیستم می شود. اگرچه افزایش تعداد صفحات مارپیچی باعث افزایش ظرفیت جذب انرژی و مقاومت لرزه ای شد اما مقدار نشست قائم را نیز افزایش داد. بر اساس نتایج این مطالعه، انتخاب مناسب آرایش گروه و پارامترهای هندسی شمع های حلزونی می تواند نقش موثری در ارتقای عملکرد لرزه ای این سیستم ها ایفا کند.

کلیدواژه ها:

گروه شمع ، حلزونی ، عملکرد لرزه ای ، مدلسازی سه بعدی ، تحلیل اجزای محدود ، پارامترهای هندسی ، انرژی مستهلک شده