بهبود عملکرد لرزه ای سازه های فضاکار گنبدی دولایه با استفاده از ابزار محدودگر نیرو

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

2 دانشجوی دکتری مهندسی عمران سازه، گروه مهندسی عمران، واحد ارومیه، دانشگاه آزاد اسلامی، ارومیه، ایران

3 دانشیار، گروه مهندسی عمران، واحد ارومیه، دانشگاه آزاد اسلامی، ارومیه، ایران.

doi
10.22065/jsce.2024.470789.3483
چکیده

از سازه‌های فضاکار اغلب برای پوشش فضاهای با دهانه‌ بزرگ استفاده گردیده و عمدتاً روی ستون‌های فولادی یا بتنی استفاده شده اند. با توجه به مزایای استفاده از دیوارهای فضاکار در بهبود عملکرد لرزه‌ای، در این مقاله به بررسی رفتار لرزه‌ای سازه های فضاکار گنبدی دو لایه قرار گرفته روی دیوارهای فضاکار پرداخته شده است. با توجه به اهمیت رفتار کمانشی اعضای فشاری در مکانیزم خرابی، اعضای بحرانی مستعد کمانش با ابزار محدودگر نیروی لوله‌ای جایگزین و تاثیر آن در رفتار خرابی بررسی شده است. همچنین تاثیر استفاده از این ابزار روی مقدار ضریب رفتار بررسی شده است. برای این منظور 12 مدل سازه انتخاب و پس از طراحی، تحلیل دینامیکی نموی گردیده اند. سپس منحنی‌های شکنندگی بر اساس شتاب فروریزش حاصل از منحنی‌های دینامیکی نموی استخراج و تاثیر پارامترهای هندسی بر رفتار خرابی بررسی شده است. نتایج نشان داد که رفتار سازه‌ها در ابتدا خطی بوده و بعد از رسیدن به ظرفیت باربری، در اثر کمانش ناگهانی اعضا، منحنی های ظرفیت افت ناگهانی پیدا کردند که این امر نشان دهنده رفتار ترد اعضا بود. سپس اعضای فشاری بحرانی شناسایی و با ابزار محدودگر نیرو جایگزین و مجددا تحلیل‌های دینامیکی نموی انجام شد. پارامترهای شتاب فروریزش و ضریب رفتار سازه، جهت بررسی تاثیر این ابزار در رفتار لرزه‌ای بررسی شد. نتایج نشان داد که با جایگزینی این ابزار، شتاب فروریزش در سازه های با نسبت ارتفاع گنبد به طول دهانه برابر 0.2 و 0.4 به ترتیب 13 و 7 درصد افزایش یافته که این امر حاکی از تاثیر ابزار محدودگر نیرو در به تاخیر انداختن فروریزش کلی سازه‌ها بود. همچنین نتایج نشان دهنده تاثیر مهم این ابزار در ضریب رفتار سازه‌ها بود به طوری که ضریب رفتار براساس روش نیومارک هال به میزان 32 الی 130 درصد و براساس روش میراندا برترو به میزان 15 الی 130 درصد افزایش یافت.