بررسی طول بهینه آلیاژ حافظه دار شکلی استفاده شده در مهاربندهای ضربدری فولادی

طراحی ایمن ساختمان ها در برابر زلزله یکی از پرحاشیه ترین زمینه های مطرح در مهندسی عمران می باشد. یکی از شیوه های جدید کنترل سازه ها در برابر زلزله استفاده از سیستم های هوشمند است که به طور خودکار قابلیت انطباقرفتار سازه در پاسخ به بارگذاری غیر مترقبه را دارا می باشند . دسته مهم و معروفی از مواد هوشمند فلزهائی هستند که به آلیاژهای حافظه دارشکلی معروفند (Shape Memory Alloy) که با نام اختصاری SMA نشان داده می شود. یکی از مهم ترین کاربردهای آلیاژهای حافظه دار شکلی در مهندسی سازه، استفاده از این مواد به صورت مهاربند در سازه هاست، چرا که به دلیل دارا بودن خصوصیات منحصر به فرد خود از قبیل خاصیت فوق ارتجاعی و خاصیت حافظه شکلی، قابلیت بازگردانندگی سازه به حالت اولیه و قابلیت استهلاک انرژی بالا را فراهم می کنند. در این پایان نامه مهاربند هایی ترکیبی از جنس فولاد و آلیاژهای حافظه دار شکلی مورد بررسی قرار گرفته تا هم از لحاظ اقتصادی قابل توجیه باشند و هم از لحاظ عملکرد لرزه ای، رفتار قابل قبولی را داشته باشند و با بررسی 39 مدل ساختمانی طول و قطر بهینه آلیاژ از لحاظ عملکرد لرزه ای مورد بررسی قرار گرفته است. برای این کار، قاب ساختمانی خمشی دوگانه فولادی با مهاربند X در 9 طبقه متفاوت 9 و 3 و 15 که در هر قاب، میزان مصرف طولی آلیاژ حافظه دار در مهاربند فولادی به ترتیب صفر 20، 50، 80، 100 درصد و به قطر 9 سانتی متر می باشد. برای انجام تحلیل ها از تحلیل دینامیکی غیرخطی استفاده شده است که تحت زلزله ال سنترو مقیاس شده به شتاب حداکثر 0.9g قرارگرفته اند و در نرم افزار SAP 2000 مدل سازی و تحلیل گردیده اند. نتایج مطالعات انجام شده مقادیر بهترین طول آلیاژ حافظه دار شکلی استفاده شده در مهاربند ترکیبی را پیشنهاد می دهد بطوریکه می توان با استفاده از مقادیر پیشنهادی و طرح ارائه شده، سازه هایی با رفتار لرزه ای مناسب طراحی و اجرا نمود.

Keywords:

آلیاژ حافظه دار شکلی , سازه فولادی , طول و قطر بهینه , مهاربند حافظه دار شکلی , مهاربند ضربدری