بررسی عددی رفتار لرزه ای اتصالات نوین خمشی با مقطع حرارت داده شده

با توجه به عملکرد نامناسب اتصالات قاب­های خمشی در زلزله­های نورثریج و کوبه، تحقیقات گسترده­ای برای بررسی علل خرابی و بهبود رفتار لرزه­ای اتصالات خمشی انجام شد. در حالت کلی با در نظر گرفتن ایده تشکیل مفاصل پلاستیک به دور از بر ستون، دو روش برای تقویت این اتصالات پیشنهاد شده است که عبارتنداز: ۱) تقویت اتصال تیر به ستون با استفاده از ورق و ۲) تضعیف تیر در ناحیه­ای به دور از بر ستون. روش رایج برای تضعیف تیر، برش و یا ایجاد سوراخ در بال و جان تیر است. در سال­های اخیر برای رفع کاستی­های روش مذکور، راهکار نوینی ارائه شده است. در این روش، مقطع تیر با رعایت یک پروتکل زمانی حرارت­دهی در ناحیه­ای از آن حرارت داده شده و در نتیجه مقاومت تسلیم فولاد کاهش داده می­شود. در این مقاله استفاده از این ایده نوین برای تیرهای I شکل با مقاطع مختلف تحت اثر بارگذاری شبه­استاتیکی چرخه­ای آیین­نامه AISC۳۴۱ و نزدیک گسل توسط نرم­افزار ABAQUS ارزیابی شد. همچنین با استفاده از تحلیل استاتیکی غیرخطی نرم­افزار SAP۲۰۰۰، ضرایب عملکرد لرزه­ای قاب­های خمشی دوبعدی ۵، ۱۰ و ۱۵ طبقه که تیر آن­ها توسط حرارت تضعیف شده بود، بررسی شد. با توجه به نتایج به­دست آمده، مشاهده شد که این اتصالات علاوه بر متمرکز کردن رفتار غیرارتجاعی در محدوده حرارت دیده، تا تغییر مکان جانبی نسبی ۶% بدون کمانش قابل­ملاحظه، رفتار چرخه­ای بدون باریک شدگی، جذب انرژی و سختی بالا داشتند. همچنین ضریب رفتار میانگین برای این سیستم برابر ۲/۶ حاصل شد.

Keywords:

اتصال خمشی , تیر با مقطع کاهش یافته , تیر با مقطع حرارت داده شده , عملکرد لرزه ای , نزدیک گسل