توسعه منحنی شکنندگی لرزه ای قاب های دارای مهاربند کمانش تاب مجهز به مصالح هوشمند تحت توالی زلزله اصلی و پس لرزه

قاب های دارای مهاربند کمانش تاب (BRB)، شکل پذیری و ظرفیت استهلاک انرژی مطلوبی دارند اما این مهاربندها با توجه به عدم کمانش در برابر فشار، دارای تغییرشکل های پسماند می باشند. ازاین رو استفاده از آلیاژ حافظه دار شکلی (SMA) در قاب های مذکور به منظور کاهش آسیب پذیری لرزه ای مرتبط با جابجایی ماندگار موثر می باشد. این آلیاژها بدون نیاز به تعویض پس از وقوع زلزله و توانایی تغییرشکل های زیاد و برگشت پذیری به حالت اولیه خود شناخته می شوند. تحلیل شکنندگی لرزه ای یکی از مهم ترین روش ها در طراحی بر مبنای عملکرد می باشد که منجر به توسعه ی منحنی های شکنندگی می گردند. منحنی شکنندگی ابزاری توانمند برای ارزیابی احتمالاتی آسیب پذیری لرزه ای سازه ها به شمار می رود. در این مقاله، رفتار لرزه ای قاب های مجهز به مهاربند کمانش تاب و تاثیر اضافه کردن آلیاژ حافظه دار شکلی موردمطالعه قرار گرفته است. بدین منظور سه قاب دوبعدی با تعداد طبقات ۳ ، ۶ و ۹ در نرم-افزارOpenSees در نظر گرفته شده است. عملکرد قاب های دارای مهاربندهای کمانش تاب در دو حالت با و بدون آلیاژهای حافظه دار شکلی با استفاده از تحلیل های دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی بررسی شده است. برای توسعه ی منحنی های شکنندگی از ۷ شتاب نگاشت تکان قوی شامل زلزله ی اصلی و پس لرز ه های متوالی استفاده شده است. با تعریف سه سطح عملکردی استفاده بی وقفه (IO)، ایمنی جانی (LS) و آستانه ی فروریزش (CP) و بر اساس حداکثر تغییرشکل نسبی میان طبقه ای و حداکثر برش پایه، مقادیر توابع احتمال فرا گذشت از سطوح عملکردی محاسبه شده اند. از مقایسه ی منحنی های شکنندگی مشخص شد که قاب دارای آلیاژ حافظه دار شکلی اغلب دارای محدوده ی عملکردی IO و LSمی باشد و احتمال رخداد سطح عملکردی آستانه ی فروریزش ۳۸ درصد و در حالت بدون آلیاژ حافظه دار شکلی دارای محدوده ی عملکردی CP و با احتمال ۶۵ درصد خواهد بود. با استفاده از آلیاژ حافظه دار شکلی در این قاب ها می توان هزینه ی بازیابی سیستم خسارت دید ه ی ساختمانی را کاهش داده و سیستم برگشت پذیرتری داشت.

Keywords:

منحنی شکنندگی , مهاربند کمانش تاب (BRB) , آلیاژ حافظه دار شکلی (SMA) , زلزله های اصلی و پس لرزه , برگشت پذیری