رفتار چرخه‌ای یک نوع مهاربند کمانش‌تاب مرکزگرا (رویکرد آزمایشگاهی)

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، مهندسی سازه، دانشکده مهندسی عمران و محیط‌زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 استاد، گروه مهندسی سازه، دانشکده مهندسی عمران و محیط‌زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

doi
10.48303/bese.2024.2032196.1171
چکیده

در زمینه کنترل لرزه‌ای سازه‌ها، سیستم‌های کنترل غیرفعال و در رأس آن میراگرهای فلزی به لحاظ سادگی ساخت، ارزان و در دسترس بودن و همچنین عدم نیاز به نیروی محرک خارجی، ابزاری مناسب برای مستهلک کردن انرژی ورودی به سازه‌ها هستند. یکی از مکانیسم‌های جذب انرژی در میراگرهای فلزی، استفاده از ظرفیت محوری است. این پژوهش نوع جدیدی از مهاربندهای کمانش‌تاب را ارائه داده است که در آن، در هر سیکل، المان‌های مستهلک کننده انرژی به‌صورت فشاری و با تکیه بر ظرفیت محوری خود نیروی وارد شده را تحمل می‌کنند. در این میراگر، به‌جای استفاده از یک المان، از اعضای دندانه‌ای شکل استفاده شده است که با ایجاد طول‌های متفاوت در آن و تأخیر در شکل‌گیری مودهای کمانشی، منحنی‌های پلکانی در نمودار پاسخ سیستم پیشنهادی مشاهده شده است. نتایج نشان داده است که سیستم پیشنهادی در جابه‌جایی محوری 35 میلی‌متر، نیروی 6/348+ و 6/347- کیلونیوتن را در هر یک از جهت‌های رفت‌وبرگشت تحمل کرده است. به‌منظور حذف جابه‌جایی‌های پسماند سیستم، از فنر به‌عنوان المان تأمین‌کننده مرکزگرایی استفاده شده است که جابه‌جایی سیستم را به میزان 8/68 و 4/67 درصد نسبت به جابه‌جایی نهایی آن کاهش داده است. همچنین برای ارزیابی عملکرد بهینه سیستم، میزان انرژی جذب شده و ضریب میرایی ویسکوز معادل آن بر اساس نمودار بار-تغییرمکان چرخه‌ای به ترتیب برابر 25/35 کیلوژول و 46 درصد به‌دست آمده است که نشان‌دهنده عملکرد مناسب سیستم پیشنهادی است.