ارزیابی اثر مهاربند دوبخشی و سه‌بخشی در بهبود رفتار لرزه‌ای قاب با مهاربندی پشتیبان‌قوی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی گرگان، دانشگاه گلستان،گرگان،ایران.

2 گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی گرگان، دانشگاه گلستان،گرگان،ایران.

doi
10.22060/ceej.2025.23688.8197
چکیده

قاب‌های مهاربندی فولادی، از سیستم‌های مقاوم کارآمد در برابر بارهای لرزه‌ای هستند. بااین‌وجود، قاب‌های مهاربندی فولادی چندطبقه در پاسخ به لرزش‌های شدید زمین، تمایل به تمرکز نیازهای لرزه‌ای در یک یا چند طبقه دارند. ازاین‌رو در سالیان اخیر مکانیزم‌هایی ارائه شده تا نیازهای غیرالاستیک را در ارتفاع سازه توزیع کند. سیستم قاب پشتیبیان‌قوی از جمله تلاش‌های صورت گرفته در این زمینه است. این سیستم با استفاده از یک خرپا الاستیک در ارتفاع سازه، بازتوزیع نیازها را در سایر طبقات انجام می‌دهد. در اکثر مطالعات صورت‌گرفته از مهاربندهای فولادی مرسوم به عنوان المان اتلاف انرژی استفاده شده است در حالی که به علت کمانش مهاربندها، در این سازه‌ها اتلاف انرژی مناسبی دیده نمی‌شود. در این مطالعه امکان بهبود رفتار قاب مهاربندی پشتیبان‌قوی با مهاربندهای هلالی شکل (دوبخشی) و مهاربند تراپوزاید (سه بخشی) مورد ارزیابی قرار گرفت. در ابتدا به‌منظور انعطاف‌پذیری بیشتر در طراحی، مهاربند تراپوزاید معرفی شد و در انتها، امکان بهبود رفتار قاب مهاربندی پشتیبان‌قوی با اضافه نمودن مهاربند هلالی‌شکل و تراپوزاید با تحلیل استاتیکی غیرخطی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج بیانگر آن بود که استفاده از این مهاربندها، ضمن بهبود اتلاف انرژی سازه تا 440/9% و افزایش ظرفیت برش قابل‌تحمل در سازه تا 57%، سختی سازه را به شکل قابل‌توجهی افزایش نداده (حداکثر 14%) و نیروهای ایجاد شده در المان‌های خرپا الاستیک، توزیع یکنواختی را در ارتفاع سازه شکل می‌دهند.