تأثیر حرکت گهواره‌ای پای ستون در عملکرد لرزه‌ای قاب خمشی فولادی مرکزگرا با اتصالات پس‌کشیده تیر به ستون

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی مهندسی، واحد اسلامشهر، دانشگاه آزاد اسلامی

2 گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی مهندسی، واحد شهر قدس، دانشگاه آزاد اسلامی

3 گروه مهندسی عمران، دانشکده هنر و معماری، واحد تهران غرب، دانشگاه آزاد اسلامی

doi
10.22034/jss.2025.228398
چکیده

در این مقاله عملکرد لرزه‌ای قاب خمشی فولادی مرکزگرا با امکان حرکت گهواره­ای در پای ستون و اتصالات گیردار پس­کشیدۀ تیر به ستون در مقایسه با سازه­های متداول دارای پای ثابت از طریق ارزیابی پارامترهای کلیدی مانند تغییر‌مکان­های جانبی نسبی کل، خمشی و پسماند در سطوح خطر مختلف شامل زﻟزلۀ ﻣﺤﺘﻤﻞ ﺑﯿﺸﯿﻨﻪ و زلزلۀ مبنای طرح مورد بررسی قرار می‌گیرد. برای این منظور، مدل­سازی عددی در نرم‌افزار Opensees با درنظرگرفتن رفتار غیرخطی مصالح و غیرخطی هندسی شامل اثرات پی-دلتا و نیز شرایط تکیه­گاهی ناشی از حرکت گهواره­ای مورد استفاده قرار می­گیرد. در مدل عددی ساخته‌شده، المان­های تیر-ستون و خرپایی دارای رفتار غیرارتجاعی با قابلیت شبیه­سازی رفتار پس از تسلیم و تنطیم پارامتر سخت­شوندگی کرنشی برای شبیه­سازی اجزای مختلف مدل شامل اعضای فولادی، فیوزهای اصطکاکی و کابل­های پس­کشیدۀ تأمین‌کنندۀ مرکزگرایی سیستم مورد استفاده قرار می­گیرد. پیش­تنیدگی کابل­های پس­کشیده با استفاده از مصالح کرنش اولیۀ نرم‌افزار شبیه­سازی می­گردد. در ضمن، مدل­سازی حرکت گهواره­ای و برکنش در پای ستون­ها نیز با استفاده از المان­های با طول صفر و مصالح ارتجاعی فاقد کشش نرم­افزار انجام می­شود. با توجه به پیچیدگی­های تحلیلی رفتار سازه­ای شامل رفتار غیرخطی مصالح، هندسی و شرایط مرزی در سازه­های مرکزگرای مورد نظر و عدم قطعیت­های مربوط به پدیدۀ زمین­لرزه، مطالعات آماری بر روی نتایج تحلیل­های متعدد تاریخچه زمانی 22 جفت رکورد زلزله از مجموعه رکوردهای حوزۀ دور انجام شد. بر اساس نتایج کمّی حاصل، به‌منظور ارزیابی پارامترهای عملکردی در سازه­های نوین، مقادیر میانۀ بیشینه دریفت پسماند در حدود 65% و مقادیر دریفت خمشی در سطوح خطر زﻟﺰلۀ ﻣﺤﺘﻤﻞ ﺑﯿﺸﯿﻨﻪ و زلزلۀ مبنای طرح به‌ترتیب در حدود 50 و 70 درصد کاهش یافته است.