ارتقای رفتار چرخه‌ای مفصل مکانیکی اتصال تیر به ستون در قاب‌های خمشی فولادی با ستون‌های CFT با استفاده از سیستم نوین بازگرداننده متشکل از فنر و هدایتگر

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، واحد مراغه، دانشگاه آزاد اسلامی، مراغه

2 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز

3 گروه مهندسی عمران، واحد مراغه، دانشگاه آزاد اسلامی، مراغه

doi
10.22034/ceej.2026.70268.2472
چکیده

در هر سیستم سازه‌ای، گسیختگی اتصالات ترد و نامطلوب است. براین‌اساس، در آیین‌نامه‌های طراحی لرزه‌ای، اتصالات اعضای نیرو- کنترل قلمداد می‌شوند و همواره سعی بر آن است تا با درنظرگرفتن خرابی‌های کنترل شده در سیستم و تعبیه فیوزهای لرزه‌بر، از ورود آن‌ها به محدوده رفتار غیرخطی ممانعت شود. در قاب‌های خمشی با ستون‌های پرشده با بتن (CFT)، معمولاً فیوزهای لرزه‌بر در دو انتهای تیرهای اصلی تعبیه می‌شوند، اما این راهکار خطر آسیب‌پذیری بالای اتصالات و دشواری تعمیر یا جایگزینی تیرها به‌عنوان اعضای اصلی باربر را به‌همراه دارد. در این راستا، استفاده از مفاصل مکانیکی مجهز به سیستم بازگرداننده می‌تواند با تمرکز فیوزهای لرزه‌بر در نواحی دور از اتصالات، چالش‌های فوق را کاهش دهد. در مطالعه حاضر یک سیستم برگشت‌پذیر ویژه معرفی و جزئیات تحلیل و طراحی آن ارائه شده و عملکرد لرزه‌ای آن در قاب‌های خمشی با ستون‌های CFT ارزیابی گردیده است. فرآیند تحلیل با مدل‌سازی عددی سه اتصال شامل: اتصال خمشی سخت‌شده، اتصال مفصلی مکانیکی بدون سیستم بازگرداننده و اتصال مفصلی مکانیکی مجهز به فنر بازگرداننده، گایدر (Guider) و سخت‌کننده انجام شد. نتایج نشان داد سیستم پیشنهاد شده دارای منحنی‌های چرخه‌ای پهن و پایدار با ظرفیت بالای جذب و استهلاک انرژی است. همچنین استهلاک انرژی و تقاضای شکل‌پذیری ستون‌ها به‌ترتیب حدود ۳۳% و ۴۱٫۷% کاهش یافت این کاهش بیانگر آن است که سیستم بازگرداننده موجب محدود شدن تغییرشکل‌های پلاستیک سازه شده است.