مطالعه عددی عملکرد لرزه ای قاب های فولادی دارای مهاربندهای هم مرکز دارای فیوز تسلیمی

استفاده از اعضای تسلیم کننده در نقاط مختلف سازه رویکردی نوین در افزایش ظرفیت و ارتقای جذب انرژی لرزه ای محسوب می شود. این اجزاء که به طور هدفمند برای بهبود عملکرد لرزه ای طراحی می گردند نقش اساسی در مهندسی مقاوم سازی سازه ها دارند. از جمله راهبردهای موثر، جای گذاری این اعضا در سیستم های مهاربندی است، به گونه ای که با فراتر رفتن نیرو از حد معینی فیوزهای مورد نظر وارد ناحیه تسلیم شده و مانع از وقوع پدیده کمانش در مهاربندها می شوند. در این پژوهش مجموعه ای از تحلیل های پارامتریک به کمک نرم افزار Abaqus و با هدف ارزیابی تاثیر به کارگیری این اجزا در مهاربندهای فولادی صورت پذیرفته است. برای اعتبارسنجی مدل، نخست یک نمونه قاب آزمایشگاهی فولادی تحلیل شده است. سپس تاثیر تعداد اجزای تسلیم کننده بر پاسخ لرزه ای سازه از طریق تحلیل های غیرخطی استاتیکی بررسی شد. استخراج منحنی های پاسخ غیرخطی و ساده سازی آن ها بر اساس روش دوخطی مطابق دستورالعمل های FEMA چهار پارامتر کلیدی شامل سختی، الاستیک مقاومت نهایی، میزان جذب انرژی و درجه شکل پذیری مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج تحلیل ها نشان می دهد که با افزودن ۱۶ عضو تسلیم کننده مقادیر سختی و مقاومت قاب به ترتیب تقریبا ۵ و ۴ برابر نسبت به قاب مرجع افزایش می یابد، همچنین در شرایط بهینه، کاربرد این فیوزها منجر به ارتقای حدود ۶۰ درصدی ظرفیت جذب انرژی کل سازه می شود.

کلیدواژه ها:

قاب خمشی ، فولادی ، فیوز تسلیم کننده ، تحلیل غیرخطی استاتیکی ، شبیه سازی عددی