مطالعه رفتار لرزه ای سیستم مقاوم و نوین در برابر زلزله BRBF (بادبندهای کمانش ناپذیر) درسازه ها

برای مقاومت در برابر بارهای جانبی، سیستم های گوناگونی به کار گرفته شده اند که پرکاردبردترین آنها، مهاربندها در سازه های فلزی میباشند. پارامتر کنترلی در طراحی قابهای ساده فولادی، کمانش عضو محوری فشاری مهاربندها میباشد. جهت بهبود این رفتار در مهاربندها، طرح مهاربندهایی که کمانش نکرده و تحت تنشهای فشاری جاری شوند، مطرح شد. برای دستیابی به این هدف، اطراف مهاربند به وسیله یک غلاف پر از بتن نگهداری میشود. این عمل از تغییرشکل جانبی مهاربند به علت کمانش جلوگیری میکند و فولاد هسته به حالت تسلیم میرسد. در ابتدا یکی از نمونه های در دسترس با استفاده از نرم افزار ANSYS9.0 مدلسازی دقیق شد و سپس صحت مدلسازی با مقایسه با نتایج آزمایشهای موجود تایید گردید. سپس مدل ساده تری با استفاده از المان فنر ارائه شد و نتایج حاصل از این مدل جدید با نتایج مدل دقیق مقایسه شد. مشاهده شد که پاسخ های مدل ساده پیشنهادی مرکب از هسته فولادی و فنر عرضی، انطباق خوبی با پاسخهای مدل واقعی دارد. به منظور بررسی رفتار لرزه ای، سه نوع سازه مختلف به روشهای معمول، طراحی و مدلسازی شدند. در ادامه روی این مدلها تحلیل استاتیکی غیرخطی و تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی با استفاده از شتاب نگاشتهای زلزله های واقعی انجام گرفت. با انجام تحلیل استاتیکی غیرخطی، دیده شد که سازه های دارای مهاربند کمانش ناپذیر ضریب رفتار و ضریب میرایی معادل بزرگتری نسبت به سازه های معمولی دارند. نتایج تحلیل دینامیکی غیرخطی نشان دهنده رفتارهای مناسبی در سازه های با مهاربند کمانشناپذیر همچون کاهش برش پایه، نرم ترشدن سازه و در نتیجه شکل پذیری بیشتر، رفتار توامان برشی و خمشی در سازه های با زمان تناوب بالا و توزیع مناسب تر انرژی هیسترسیز در ارتفاع سازه بود.

کلیدواژه ها:

مهاربند کمانش ناپذیر ، مدلسازی ، تحلیل دینامیکی غیرخطی ، ضریب رفتار ، ضریب میرایی معادل