بررسي عددي و آزمايشگاهي ميراگر با رفتار برشي جهت بهبود رفتار هيسترزيس مهاربندهاي فولادي

ارشد

سازه¬هاي مهاربندي همگرا به دليل سختي و مقاومت جانبي بالا يكي از رايج¬ ترين سيستم¬هاي باربرجانبي در سازه¬هاي فولادي هستند. با اين حال، زماني كه اين سازه¬ها در معرض بارهاي چرخه¬اي همانند زلزله¬ قرار مي¬گيرند، عضو فشاري آن¬ها شروع به كمانش مي¬كند. كمانش عضو فشاري در مهاربند¬هاي همگرا باعث كاهش انرژي اتلافي و افت منحني هيسترزيس مي¬شود. تاكنون مطالعات متعددي براي بهبود رفتار مهاربند¬هاي همگرا انجام شده است. يكي از راهكار¬هاي مناسب جهت بهبود رفتار مهاربند¬هاي همگرا استفاده از ميراگرهاي فولادي است. هر چند ميراگرهاي فولادي رفتار هيسترتيك مهاربند همگرا را بهبود مي¬بخشند اما هزينه¬هاي اضافه مربوط به ميراگر را به سازه تحميل مي¬كنند. بنابراين، در اين رساله يك ميراگر فولادي با مكانيزم تسليم برشي معرفي مي¬شود كه علاوه بر اقتصادي بودن، از سهولت ساخت و تعويض پس از زلزله برخوردار است. جهت بررسي رفتار چرخه¬اي ميراگر، يك مطالعه عددي با استفاده از نرم¬افزار ABAQUS انجام شد. نتايج نشان داد كه ميراگر پيشنهادي داراي منحني هيسترزيس متقارن و پايدار همراه با ظرفيت انرژي اتلافي بالا است. به منظور ارزيابي عملكرد ميراگر برشي پيشنهادي، مهاربندهاي مجهز به ميراگر مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج عددي نشان دهنده بهبود رفتار هيسترتيك مهاربندهاي همگرا با استفاده از ميراگر پيشنهادي است. هدف اصلي از تجهيز مهاربندهاي همگرا به ميراگر پيشنهادي، كنترل آسيب احتمالي در ميراگر و اطمينان از رفتار الاستيك ساير اجزاي سازه¬اي است. نتايج نشان مي¬دهد كه ميراگر پيشنهادي مي¬تواند با اتلاف كردن بيش از 90% انرژي سيستم و متمركز كردن عمده آسيب و پلاستيسيته، به عنوان فيوز سازه¬اي عمل كند و از اجزاي سازه¬اي در برابر آسيب ناشي از تحريك زلزله حفاظت كند. روابط لازم براي طراحي اين ميراگر ارايه شده‌است. علاوه بر اين، يك روش ساده براي تخمين رفتار غيرخطي مهاربندهاي مجهز به ميراگر پيشنهادي بدون نياز به مدلسازي المان محدود ارائه شده‌است

210710

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر علي قمري

مهندسي عمران زلزله

دكتر محسنعلي شايانفر