ارزیابی عملکرد لرزه‌ای یک سیستم جدید با خسارت محدود؛ قاب خمشی مجهز شده به اتصالات پس کشیده و مهاربند اصطکاکی

نویسندگان

1 پژوهشکده مهندسی سازه، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، تهران، جمهوری اسلامی ایران

2 کارشناس ارشد

doi
10.22065/jsce.2021.195468.1907
چکیده

سیستم‌های سازه‌ای متداول با بهره گیری از روش‌های طراحی لرزه‌ای بر اساس شکل پذیری طراحی و اجرا می‌شوند. در این سیستم های سازه ای، ساختمان پس از وقوع زلزلۀ بزرگ، به دلیل تجربه کردن تغییر مکان‌های ماندگار قابل توجه، غیر قابل استفاده یا نیازمند تعمیرات زیاد و زمان بر می‌شود. به همین دلیل، امروزه استفاده از سیستم‌های سازه‌ای با آسیب محدود رو به گسترش است. تاکنون مطالعات محدودی در زمینه ترکیب سیستم های سازه ای خسارت محدود انجام شده است. لذا هدف از این تحقیق، معرفی یک سیستم سازه‌ای جدید ترکیبی خسارت محدود و همچنین مقایسه آن با یک سیستم متداول قاب خمشی فولادی دوگانه می‌باشد. در این سیستم پیشنهادی، از اتصال پس کشیدۀ کابلی برای اتصالات تیرها و ستون‌ها به منظور تأمین خودمرکزی و از اتصال لغزشی اصطکاکی نامتقارن در مهاربند برای تأمین اتلاف انرژی، استفاده شده است. به منظور ارزیابی عملکرد لرزه ای این سیستم پیشنهادی، از مدل‌های صحت سنجی شده اتصالات پس‌کشیده و مهاربند لغزشی و از نرم افزار اپنسیس بهره برداری شد. دو قاب خمشی فولادی دوگانه شش طبقه، چهار دهانۀ مشابه که یکی از آنها براساس سیستم پیشنهادی مجهز شده است با استفاده از تحلیل دینامیکی غیر خطی فزاینده تحت 10 رکورد زلزله ( 5 رکورد حوزۀ دور و 5 رکورد حوزۀ نزدیک) مورد ارزیابی قرار گرفتند. در انتها برای درک بهتر از عملکرد قاب خمشی دوگانه و قاب خمشی با اتصالات خاص، نمودارهای شکنندگی آنها در سطوح عملکردی مختلف با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج نشان می‌دهدکه افزودن اتصال پس کشیدۀ کابلی و اتصال لغزشی اصطکاکی نامتقارن به قاب خمشی فولادی دوگانه، باعث کاهش جابجایی نسبی طبقات، جابجایی نسبی ماندگار طبقات و در نتیجه کاهش قابل ملاحظه آسیب پذیری آن می‌شود. لذا اجرای این سیستم پیشنهادی به منظور کاهش تغییرشکل ماندگار پس از و قوع زلزله در ساختمان ها توصیه می‌گردد.