تحلیل و طراحی ظرفیتی قاب های مهاربندی شده همگرای هلالی شکل و ارزیابی پارامترهای عملکرد لرزه ای و تقاضای انرژی

قاب ­های مهاربندی ­شده همگرای هلالی ­شکل دسته ­بندی جدیدی از سیستم­ های مقاوم لرزه ­ای هستند که المان ­های مهاربندی آن ­ها مستقیم نبوده و دارای انحناهایی از قطاعی از دایره هستند. برخلاف المان­ های متعارف که صرفا تحت نیروی محوری فشاری یا کششی هستند، انحنای این پیکربندی و خروج از مرکزیت آن ها که در وسط طول مهاربندها است، باعث به وجودآمدن اندرکنش لنگر خمشی و نیروی محوری شده و رفتار لرزه ای و استهلاک انرژی متفاوتی با آن­ ها خواهند داشت. این ویژگی باعث تغییر شرایط پس از کمانش می شود که مهم ترین حالت خرابی در سازه های مهاربندی است. برای ارزیابی عملکرد لرزه­ ای این سیستم، سازه ­های نمونه که متشکل از تعداد دهانه­ های مهاربندی متناسب با تعداد طبقات و خروج از مرکزیت ­های مختلف است، بر اساس الزامات لرزه ای قاب های مهاربندی همگرای ویژه طراحی اولیه شده و سپس روشی برای طراحی ظرفیتی آن ­ها ارائه می ­شود تا کماکان نقش مهاربندها به عنوان فیوز سازه ای حفظ شود. پس از آن، با استفاده رویکردهای مدل ­سازی غیرخطی، تحلیل بارافزون و تاریخچه زمانی روی آن ­ها اعمال می ­شود. ضرایب اضافه مقاومت و شکل ­پذیری از منحنی ظرفیت حاصل از تحلیل بارافزون و مقادیر دریفت­ های موقت نسبی طبقات و دریفت ­های پسماند نسبی طبقات از تحلیل تاریخچه زمانی به دست آمده و با مقادیر مجاز آیین­ نامه مقایسه می ­­شوند. نتایج این تحلیل نشان دهنده این است که ضریب رفتار در نظر گرفته شده مناسب نبوده و تمهیداتی برای افزایش تناسبات ابعادی نیاز خواهد بود. در نهایت پارامترهای تقاضای انرژی شامل انرژی­ های هیسترتیک، میرایی و جنبشی در مقیاس کلی و عضوی بررسی می­ شود تا عملکرد اعضای مهاربندی در اتلاف انرژی ارزیابی شود.

کلیدواژه ها:

قاب های مهاربندی شده همگرا ، طراحی ظرفیتی ، تحلیل بارافزون ، تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی ، پارامترهای تقاضای انرژی