معرفی و بررسی رفتار یک مهاربند فولادی جدید با قابلیت مرکزگرایی و استهلاک انرژی

Abstract

سیستم های مقاوم مرسوم در برابر نیروهای لرزه ای، اغلب از طریق تغییرشکل های غیرارتجاعی در برخی از اعضا و اجزای سازه ای، انرژی ورودی زلزله را مستهلک می کنند. در این سیستم ها بعد از وقوع زلزله تغییرمکان ماندگار زیادی مشاهده می شود که هزینه های بازسازی را بالا برده یا تخریب سازه را ایجاب می کند. استفاده از سیستم های مرکزگرا که در ده سال اخیر بسیار مورد توجه مجامع علمی معتبر بوده است، باعث کاهش قابل ملاحظه یا حذف تقریبا کامل تغییرشکل های ماندگار در سازه پس از زلزله می شود. سیستم مرکزگرای بررسی شده در این مقاله، یک مهاربند فولادی جدید است که در آن از کابل های فولادی پیش تنیده به عنوان مکانیزم بازگرداننده برای کاهش تغییرشکل پسماند استفاده شده است. همچنین از میراگرهایی به شکل دندانه-شانه ای که به صورت درون صفحه ای عمل می کنند، برای تامین استهلاک انرژی بهره گرفته شده است. این مهاربند مرکزگرا را می توان به جای مهاربندهای معمول در قاب های فولادی ساده مورد استفاده قرار داد. بررسی معادلات تحلیلی این مهاربند و نیز مدلسازی اجزای محدود نشان می دهد که قابلیت مرکزگرایی و استهلاک انرژی موردنظر می تواند به میزان مطلوبی توسط آن تامین گردد. همچنین تحلیل های غیرخطی تاریخچه زمانی در نمونه هایی از سازه های 6 طبقه برای شتاب نگاشت های مختلفی انجام گرفته که بیانگر رفتار قابل قبول این سازه ها در صورت استفاده از این مهاربند می باشد.