عملکرد لرزهای قاب مهاربندی همگرای ضربدری مجهز به میراگر لاستیکی
نویسندگان
1 دانشیار، پژوهشکده مهندسی سازه، پژوهشگاه بینالمللی زلزلهشناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران
2 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی زلزله، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد قزوین، قزوین، ایران
doi
10.48303/bese.2022.552139.1073چکیده
قابهای مهاربند همگرای ضربدری بهعنوان یکی از مرسومترین سیستمهای باربر جانبی دارای جذب انرژی پایینی است. این مقاله به بررسی عملکرد یک سیستم اتلاف انرژی جدید در این قابها میپردازد که میتواند بهعنوان یک سیستم کنترل غیرفعال در نظر گرفته شود. میراگر جدید که میراگر لاستیکی نام دارد، شامل یک هسته لاستیکی، صفحات فولادی نگهدارنده، چسب و چهار عدد پیچ است. ویژگی اصلی این میراگر استفاده از هسته لاستیکی برای اتلاف انرژی است. رفتار یکنواخت و چرخهای یک قاب مهاربندی ضربدری یک طبقه تکدهانه با نسبتهای مختلف ارتفاع به دهانه و مجهز به میراگر پیشنهادی از طریق مدلسازی المان محدود مورد مطالعه قرار گرفته است و همچنین برای صحتسنجی مدلها، از مقایسه نتایج تحلیل نمونههای عددی مدل شده با نتایج مطالعات آزمایشگاهی استفاده شده است. میراگر لاستیکی بهصورت نمونههای جفت و تک در قاب مهاربندی ضربدری استفاده شده است. علاوه بر این، از روش آسیب شکلپذیر نیز برای نشان دادن میزان آسیب به وجود آمده در اعضای اصلی سازه مانند اعضای مهاربندی استفاده گردیده است. نتایج تحلیل پوشآور مدلها تحت بارگذاری یکنواخت نشان میدهد که کاهش سختی الاستیک در نمونههای دارای میراگر لاستیکی، نسبت به مدلهای بدون میراگر لاستیکی در نسبتهای مختلف ارتفاع به دهانه، بین 93 تا 98 درصد میباشد. همچنین بیشترین کاهش برش پایه تسلیم و نهایی برای مدلهای دارای میراگر لاستیکی بهترتیب برابر 91 و 82 درصد است. از نتایج بهدستآمده از تحلیل چرخهای مدلها میتوان به کاهش تنش فونمیسز در اعضای مهاربندی اشاره کرد که این کاهش برای نسبتهای ارتفاع به دهانه 0/5، 1 و 1/5 برابر 26، 42 و 36 درصد میباشد. با توجه به نتایج، قاب مهاربندی ضربدری مجهز به میراگرهای لاستیکی تک و جفت، تحت بارگذاری چرخهای و یکنواخت، دارای رفتار پایدارتری نسبت به قاب مهاربند ضربدری بدون میراگر لاستیکی است. از دیگر نتایج بهدستآمده میتوان به کاهش تغییر شکل غیرخطی و آسیب در اعضای اصلی قاب مهاربند ضربدری و همچنین جلوگیری از کمانش اعضای مهاربندی اشاره کرد.