تحلیل و طراحی نوع جدیدی از میراگرهای تسلیم شونده فلزی با مکانیزم پیچشی در جهت بهبود رفتار لرزه ای سازه ها

در کشور ما اصلی ترین عامل خرابی سازه ها، زلزله است. از این رو سازه ها باید طوری طراحی و ساخته شوند تا بتوانند از جان انسانها در برابر خرابی های زلزله محافظت کنند. مهاربندهای هم محور یکی از اعضایی هستند که وظیفه مقابله با نیروهای جانبی مانند زلزله را دارند، اما نتایج آماری و تحلیلی نشان داده که مهاربندهای هم محور شکل پذیری مناسبی را در بارگذاری های رفت و برگشتی زلزله ندارند و در فشار، دچار کمانش می شوند که باعث خارج شدن آنها از سیستم مقاوم جانبی می گردد. در این مقاله، به طراحی میراگری پراخته شد که در انتهای مهاربند یا محل تقاطع مهاربند شورون متصل می گردد و با مکانیزم پیچش خالص می تواند قبل از رسیدن مهاربند به بار کمانش بحرانی، خود وارد فاز غیرخطی گشته و با جذب انرژی ها به خود، باعث ادامه فعالیت مهاربند گردد. این فیوز پیچشی از استوانه ای تشکیل شده است که با یک دستک و با خروج از مرکزیت، به انتهای مهاربند متصل گردیده و نیروی محوری مهاربند را به پیچش خالص در استوانه پیچشی تبدیل می کند. طراحی و آنالیز این میراگر به صورت تحلیلی و اجزا محدود در نرم افزار ABAQUS انجام گشته و پارامترهای قطر استوانه پیچشی، طول استوانه پیچشی و طول دستک متغیر در نظر گرفته شده است تا تاثیر هر یک را مورد بررسی قرار دهیم. نتایج نشان از رفتار مناسب و پایدار میراگر طراحی شده داشت. از بین متغیرها، قطر استوانه پیچشی بیشترین تاثیر را در جذب و استهلاک انرژی داشت. همچنین میراگر پیشنهادی قابلیت تعویض را بدون اخلال در فعالیت سازه دارا می باشد.

کلیدواژه ها:

مهاربندهم محور ، شکل پذیری ، کمانش ، جذب انرژی ، پیچش خالص ، میراگر