مقایسه عملکرد سیستم های مهاربندی همگرا، واگرا و ترکیبی در کنترل تغییرمکان های ناشی از زلزله

کنترل تغییرمکان های ناشی از زلزله یکی از مهم ترین الزامات طراحی لرزه ای سازه های فولادی است و انتخاب نوع سیستم مهاربندی می تواند تاثیر مستقیمی بر سختی جانبی، شکل پذیری و نحوه توزیع تغییرشکل های سازه داشته باشد. پژوهش حاضر با هدف مقایسه عملکرد سیستم های مهاربندی همگرا، واگرا و ترکیبی در کنترل تغییرمکان های ناشی از زلزله انجام شده است. روش پژوهش از نوع کمی و مبتنی بر مدل سازی و تحلیل عددی رفتار لرزه ای قاب های فولادی است. در این راستا، سه مدل سازه ای با شرایط هندسی، مصالح، بارگذاری و ویژگی های کلی یکسان و با سه آرایش مهاربندی متفاوت تعریف و تحت تحریک های لرزه ای تحلیل شدند. پاسخ سازه ها بر اساس شاخص هایی شامل تغییرمکان جانبی، تغییرمکان نسبی طبقات، سختی جانبی، ظرفیت شکل پذیری، تمرکز تغییرشکل و توانایی جذب و استهلاک انرژی مقایسه شد. نتایج نشان می دهد مهاربندی همگرا به دلیل سختی جانبی مناسب، در کنترل تغییرمکان های ناحیه ارتجاعی عملکرد مطلوبی دارد، اما کمانش مهاربندهای فشاری می تواند موجب تمرکز تغییرشکل و کاهش ظرفیت عملکردی آن در سطوح بالاتر تحریک شود. مهاربندی واگرا با انتقال بخش عمده تغییرشکل غیرارتجاعی به تیر پیوند، ظرفیت شکل پذیری و استهلاک انرژی بیشتری فراهم می کند. سیستم ترکیبی نیز با تلفیق ویژگی های دو رویکرد، قابلیت دستیابی به توازن مناسب میان سختی، کنترل تغییرمکان، شکل پذیری و جذب انرژی را دارد. بر این اساس، انتخاب سیستم مهاربندی باید متناسب با سطح عملکرد لرزه ای، ارتفاع سازه و الزامات معماری و اجرایی انجام شود.

کلیدواژه ها:

مهاربندی همگرا ، مهاربندی واگرا ، مهاربندی ترکیبی ، تغییرمکان جانبی ، تغییرمکان نسبی طبقات ، عملکرد لرزه ای.