ارزیابی آزمایشگاهی یک سیستم مهاربندی شده فولادی ترکیبی برای عملکرد دو سطحی

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران

2 - دانشجوی دکترای سازه، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی،خمین، خمین، ایران

3 استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد ملایر، ملایر، ایران

doi
10.22065/jsce.2024.408750.3182
چکیده

بطور کلی، در طراحی بایستی دو شرط کلی اقناع شود. اول آنکه تحت زلزله‌های با قدرت کم و متوسط، سازه دارای مقاومت و سختی کافی جهت کنترل جابجایی طبقات را داشته باشد. دوم، تحت زلزله‌های شدید، بایستی دارای شکل‌پذیری مناسبی، جهت پیشگیری از خرابی باشد. در این مطالعه، عملکرد تجربی یک پیکربندی ابتکاری از مهاربندهای واگرا و المان‌های میله‌ای برای مهاربندی جانبی قاب‌های فولادی ارائه شده است. این سیستم از چهار جزء سازه‌ای شامل، المان میله‌ای دوخت، مهاربند قطری، تیر پیوند و ستون‌ها تشکیل شده است. المان میله‌ای دوخت و تیر پیوند نقش فیوز‌های سازه‌ای را در این سیستم بر عهده دارند. از سویی دیگر مهاربند قطری در ناحیه ارتجاعی بوده و سختی سیستم را تامین می‌نماید. در زلزله‌های شدید هر دو فیوز مشارکت می‌کنند. سه نمونه با مقیاس یک به دو از پیکربندی پیشنهادی ساخته شده و توسط الگوی بارگذاری ATC 24 مورد آزمایش تجربی قرار گرفته‌اند. جزئیات نمونه‌های آزمایشگاهی و بیشتر نتایج بدست آمده همچون سختی، مقاومت جانبی، انرژی تلف شده تجمعی و سایر پارامترهای لرزه‌ای مهم این سیستم مورد بررسی و شرح داده شد. نتایج آزمایشگاهی نشان می‌دهند که میزان انرژی تلف شده تجمعی و مقاومت جانبی سیستم بهبود یافته است و نسبت جابجایی نهایی به جابجایی تسلیم برای نمونه‌ها عدد 7 بدست آمد. میزان میرایی ویسکوز معادل برای نمونه‌ها در چرخه‌های انتهایی بترتیب برابر به طور متوسط 30% بود. همچنین با استفاده از تحلیل‌های تاریخچه زمانی غیرخطی فزاینده (IDA) ارزیابی ظرفیت لرزه‌ای این سیستم با استفاده از نرم‌افزار OpenSEES انجام شد. برای این منظور مدل‌های سازه‌ای 4، 8 و 12 طبقه شامل قاب‌های CBF، EBF نیز ساخته و با استفاده از تحلیل‌های IDA عملکرد لرزه‌ای آنها با استفاده از روش‌های احتمالاتی بر اساس عملکرد مورد بررسی قرار گرفت. نتایج عددی نشان دهنده بهبود احتمال فروریزش بین 15 تا20 درصدی با سایر سیستم‌های سازه‌ای همتراز است.