ارزیابی شکنندگی و فروریزش تدریجی قاب‌های فولادی با مهاربند واگرا با استفاده از تحلیل دینامیکی افزایشی

Abstract

امروزه بطور گسترده‌ای سازه‌های مهاربندی شده خارج از مرکز برای جذب انرژی زلزله با استفاده از المان تیرپیوند روی تیرها بکار گرفته می‌شوند. عملکرد این سیستم به صورت تسلیم المان تیرپیوند در هنگام زلزله و جذب انرژی توسط این المان و ایمن شدن سازه اصلی تعریف شده است. طول تیرپیوند به عنوان پارامتر موثر بر نوع رفتار تیرپیوند بصورت برشی یا خمشی بیان شده است، که تعیین کننده عملکرد لرزه‌ای و میزان جذب انرژی زلزله توسط این المان در این نوع قاب‌های مهاربندی شده است. در این تحقیق با استفاده از تحلیل‌های دینامیکی افزایشی روی قاب‌های فولادی تحت رکوردهای دور از گسل و با انجام مراحل مدلسازی در نرم افزارPython نسخه 3.8 و استفاده از کتابخانه OpenSeesPy ، متغیرهای خرابی و اعتماد قاب‌ها مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق دو نمونه قاب 6 و 12 طبقه با تغییر در طول تیرپیوند برشی از 40/0، 60/0و 80/0مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته‌اند. نتایج نشان می‌دهد که رفتار تیرپیوند متاثر از خصوصیات رکورد زلزله است و میزان ظرفیت دوران تیرهای پیوند با طول یکسان برای رکوردهای مختلف زلزله متفاوت بدست آمده است. نتایج تحلیل دینامیکی افزایشی روی قاب‌های مذکور با طول تیرهای پیوند متفاوت نشان می‌دهد که طول تیرپیوند برشی کوتاه در قاب‌های با ارتفاع متوسط منتج به رفتار لرزه‌ای بهتری شده است و باید طول بهینه مناسب تیرپیوند پس از ارزیابی لرزه‌ای تحت رکورد‌های مختلف انتخاب گردد. حداکثر شتاب فروریزش میانه در این تحقیق برای قاب‌های 6 طبقه در طول تیرپیوند 60/0 متر 10/5 و برای قالب 12 طبقه در طول تیرپیوند 60/0 متر 20/4 برابر شتاب گرانش زمین بدست آمده است.