تأثیر طول ناحیه ویژه و نحوه تقویت آن بر عملکرد لرزه‌ای سیستم خرپای متناوب

Abstract

سیستم خرپای متناوب یکی از سیستم‌های باربر جانبی می‌باشد که اعضای اصلی آن را خرپاها تشکیل می‌دهند. در این سیستم، وظیفه جذب انرژی و تحمل تغییرشکل‌های غیرالاستیک برعهده ناحیه ویژه می‌باشد، به‌طوری‌که با ایجاد مفاصل پلاستیک در این ناحیه، شکل‌پذیری سازه تأمین می‌گردد. در این تحقیق، تأثیر طول این ناحیه و نحوه تقویت آن بر عملکرد لرزه‌ای سیستم خرپای متناوب بررسی شده است. به ‌منظور بررسی این پارامترها، ابتدا مدل اجزاء محدود این سیستم در نرم‌افزار ABAQUS تهیه گردیده و صحت سنجی مدل‌سازی این سیستم کنترل گردید. سپس، عملکرد لرزه‌ای این سیستم با درنظر گرفتن ناحیه ویژه با طول‌های مختلف و الگوهای تقویت پیشنهادی در این ناحیه ارزیابی شده است. نتایج ارزیابی نشان می‌دهد استفاده از نواحی ویژه با طول‌ بزرگ باعث می‌شود که از کل ظرفیت سازه به طور کامل استفاده نگردد؛ از این‌رو هنگام نیاز به بازشوهای بزرگ، این نواحی باید به‌طور مناسبی تقویت گردند. در این مطالعه، الگوهای مختلف تقویت ناحیه ویژه ازجمله تقویت یال‌ها، تقویت اعضای قائم ناحیه ویژه و طرح تقویت پیشنهادی راهنمای شماره 14 آیین‌نامه AISC بررسی شده است. از آنجایی ‌که مفاصل پلاستیک معمولاً در یال‌های خرپا تشکیل می‌شوند، لذا تقویت یال‌ها بیشترین تأثیر را بر افزایش سختی اولیه و مقاومت سازه دارد. همچنین، به‌جای تقویت کلی یال می‌توان بخشی از دو انتهای ناحیه ویژه را تقویت نموده، بطوری‌که عملکرد آن مشابه تقویت کلی یال ‌باشد.