ارزیابی عملکرد سازه های فولادی سه بعدی مجهز به میراگرهای اصطکاکی یک سطحی و دوسطحی با قابلیت خودمرکزگرایی

زمینه پژوهش: میراگرهای اصطکاکی متداول با وجود قابلیت استهلاک انرژی مناسب، به دلیل ایجاد تغییرشکل های ماندگار، تاب آوری لرزه ای سازه ها را محدود می کنند. به منظور رفع این نقیصه، در این پژوهش استفاده از قابلیت خودمرکزگرایی برای میراگر اصطکاکی دوسطحی با هدف کاهش دریفت پسماند و ارتقای عملکرد لرزه ای پیشنهاد شده است که امکان بازگشت به قابلیت سرویس دهی پس از بروز زلزله را تسهیل می کند.روش پژوهش: به منظور ارزیابی کارایی میراگر اصطکاکی دوسطحی خودمرکزگرا، عملکرد آن به صورت عددی با میراگر اصطکاکی یک سطحی متداول فاقد خودمرکزگرایی و میراگر اصطکاکی یک سطحی خودمرکزگرا مقایسه شد. برای این منظور، قاب های خمشی ویژه فولادی سه بعدی ۶، ۱۲ و ۱۸ طبقه مجهز به هریک از این سه نوع میراگر، مطابق با ضوابط آیین نامه ای و با استفاده از رابط برنامه نویسی در نرم افزار Etabs طراحی شدند. سپس با استفاده از OpenSeesPy، تحلیل های تاریخچه زمانی غیرخطی تحت مجموعه ای از رکوردهای زلزله در دو سطح حداکثر زلزله محتمل (MCE) و زلزله سطح طراحی (DBE) انجام گرفت.یافته ها: نتایج نشان داد که هرچند میراگر اصطکاکی یک سطحی متداول، دارای میانگین پاسخ شتاب به ترتیب ۳۲/۷ و ۲۲/۶ درصد کم تر نسبت به میراگرهای اصطکاکی دوسطحی و یک سطحی خودمرکزگرا است، اما دارای میانگین پاسخ دریفت پسماند ۳۴۲/۷ و ۴۱۶/۳ درصد بیش تر نسبت به آن ها است. مهم تر از آن، میراگر اصطکاکی دوسطحی خودمرکزگرای پیشنهادی، عملکردی مشابه با میراگر اصطکاکی یک سطحی خودمرکزگرا از خود نشان داد، درحالی که به حدود نیمی از نیروی خودمرکزگرایی برای تامین قابلیت خودمرکزگرایی مشابه نیاز دارد. کاهش نیروی خودمرکزگرایی مورد نیاز، میراگر اصطکاکی دوسطحی را به یک گزینه بسیار مناسب برای استفاده در سازه های پس کشیده به منظور ایجاد رفتار خودمرکزگرایی تبدیل می کند.نتیجه گیری: به طورکلی، میراگرهای اصطکاکی خودمرکزگرا در مقایسه با میراگرهای اصطکاکی فاقد خودمرکزگرایی، عملکرد لرزه ای مطلوب تری ارائه می دهند و با کاهش قابل ملاحظه دریفت پسماند، می توانند تاب آوری لرزه ای سازه ها را بهبود بخشند. نتایج این پژوهش بر اهمیت استفاده از سیستم های خودمرکزگرا برای افزایش ایمنی سازه و حفظ قابلیت بهره برداری پس از زلزله تاکید دارد.

کلیدواژه ها:

قاب خمشی فولادی ، میراگر اصطکاکی ، خودمرکزگرایی ، تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی ، رکوردهای حوزه دور و نزدیک