بررسی تأثیر عرض نوارهای میراگر شکاف‌دار بیضوی در عملکرد لرزه‌ای اتصال تیر به ستون فولادی

Abstract

اتصالات صلب به علت ظرفیت چرخش پلاستیک کمی که دارند، در اثر وقوع زلزله­های شدید دچار شکست ترد شده و منجر به خرابی کل سازه می­شوند. به منظور جلوگیری از شکست ترد اتصالات و خرابی اعضای سازه­ای اصلی، میراگرهای شکاف­دار فولادی در محل اتصال تیر به ستون استفاده شده­اند. میراگر شکاف­دار فولادی یک ورق یا پروفیل استاندارد فولادی با تعدادی شکاف بریده شده در جان آن است. نوارهای باقی­مانده در جان میراگر، با جذب تغییر شکل­های غیرالاستیک انرژی لرزه­ای را مستهلک کرده و مانع از انتقال آن به تیر و ستون می­شوند. طبق مطالعات انجام شده، استفاده از میراگرهای شکاف­دار با عرض نوار یکنواخت در تحقیقات آزمایشگاهی قبلی، موجب تمرکز تنش در قسمت‌های انتهایی نوارهای میراگر شده است؛ بنابراین به منظور بهبود عملکرد لرزه­ای، میراگر با شکاف­های بیضی پیشنهاد شده و تأثیر عرض نوارهای آن‌ در عملکرد لرزه­ای اتصال، بررسی شده است. تحلیل استاتیکی غیرخطی اتصالات با بارگذاری تناوبی، در نرم‌افزار ABAQUS انجام شده است. طبق نتایج به دست آمده، استفاده از میراگر شکاف­دار پیشنهادی، موجب توزیع مناسب تنش­ها در طول نوارهای میراگر شده است. در اتصالات مجهز به میراگر شکاف­دار بیضوی، با توجه به عدم وقوع خرابی در اعضای سازه ای اصلی، در اثر کاهش 12 میلی­متری عرض نوارها، مقاومت نهایی 1/41 درصد و حداکثر دوران پلاستیک اتصال 9/36 درصد کاهش داشته است. یک رابطه خطی برای تعیین نسبت عرض نوار به شعاع شکاف میراگر شکاف­دار بیضوی، با توجه به حداکثر لنگر اتصال پیشنهاد شده است.