طراحی و ارزیابی مهاربند قطری تعمیرپذیر با میراگر برشی چندسطحی از جنس فولاد با تنش تسلیم پایین

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، پژوهشکده سازه، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران

2 دانشیار، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران

3 دانشیار، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران

doi
10.22034/jss.2025.546105.1005
چکیده

بررسی زلزله‌های اخیر نشان می‌دهد که هرچند بسیاری از سازه‌ها که طبق ضوابط آیین‌نامه‌ای طراحی شده‌اند، توانسته‌اند ایمنی جانی ساکنان را تأمین نمایند؛ اما در زلزله‌های شدید دچار آسیب‌های گسترده‌ای شده‌اند و تخریب کلی سازه ناگزیر بوده است. تحمیل خسارات اقتصادی و اجتماعی قابل‌توجه وارده به مناطق آسیب‌دیده، ضرورت توسعۀ رویکردهایی نوین در طراحی لرزه‌ای سازه‌ها را یادآور می‌شود که مطابق آن در کنار حفظ جان انسان‌ها، امکان تعمیرپذیری پس از زلزله نیز فراهم باشد. در پاسخ به این نیاز، پژوهش حاضر با به‌کارگیری یک میراگر تسلیمی برشی خاص، ساخته‌شده از فولاد با تنش تسلیم پایین، به معرفی نوعی سیستم مهاربندی قطری نوین با قابلیت تعمیرپذیری می‌پردازد. با هدف تأمین هم‌زمان سختی و شکل‌پذیری موردنیاز متناسب با شدت تقاضای لرزه‌ای و جذب انرژی زلزله در تمامی سطوح لرزه‌ای، از خفیف تا شدید، برای سیستم پیشنهادی چندین سطح عملکردی تأمین شده است. این سطوح به‌نحوی طراحی شده‌اند که با افزایش شدت بارهای زلزله، سختی و جذب انرژی کل سیستم به‌صورت مرحله‌ای افزایش یابد. برای ارزیابی دقیق عملکرد سیستم پیشنهادی، مدلی بر پایۀ روش اجزای محدود توسعه یافت. پیش از تحلیل نهایی، به‌منظور اعتبارسنجی مدل عددی، نمونه‌ای آزمایشگاهی با مشخصاتی مشابه از ادبیات فنی انتخاب شد و مدل‌سازی آن انجام گرفت. تطابق بالای نتایج تحلیل عددی با داده‌های تجربی، دقت بالای فرآیند مدل‌سازی را نشان داد. در نهایت، با انجام تحلیل‌های لرزه‌ای بر روی مدل پیشنهادی، مشخص شد که این سیستم علاوه بر تعمیرپذیری، دارای عملکرد چندسطحی و قابلیت افزایش مرحله‌ای سختی و استهلاک بالای انرژی است.