بررسی رفتار لرزه ای سازه های بتنی با آلیاژ حافظه دار شکلی تحت اثر زلزله های حوزه نزدیک

در ساختمانهای با سیستم سازه ای قاب خمشی، عمده شکل پذیری در نواحی انتهایی تیرها، با تشکیل مفاصل پلاستیک به هنگام تغییرشکل های بزرگ در حین زلزله تامین می گردد. باتوجه به ماندگاری تغییرشکل های پسماند سازه پس از وقوع زلزله در سازه های رایج و عدم امکان بهره برداری از آنها، استفاده از رفتار هوشمند فلزها و آلیاژهای حافظه دار شکلی به جای میلگرد های طولی در تیرهای بتنی، مورد توجه محققان قرار گرفته است. از مهمترین ویژگی های بارز آلیاژهای حافظه دار شکلی قابلیت حفظ شکل اولیه در کرنش های کمتر از ۸%، خاصیت فوق ارتجاعی و کاهش تغییرشکل های پسماند می باشد. از جمله این مصالح هوشمند می توان به آلیاژهای حافظه دار شکلی (SMA) اشاره نمود. در این تحقیق، قاب های بتنی سه، پنج، هفت و نه طبقه با استفاده از نرم افزار Seismostruct مدلسازی و تحت ۶ شتابنگاشت حاصل از زلزله های حوزه نزدیک قرار گرفته اند و پارامتر های تغییر مکان جانبی نسبی طبقات ، تغییر مکان جانبی نسبی پسماند طبقات، تغییر مکان جانبی پسماند بام ها و برش پایه مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج تحقیق نشان می دهند، استفاده از آلیاژهای حافظه دار شکلی در دوانتهای تیرهای قاب به جای میلگردهای فولادی رایج، باعث افزایش تغییرمکان جانبی سازه هنگام زلزله می گردد: اما تغییر مکان جانبی نسبی پسماند سازه، تغییرمکان پسماند بام و برش پایه کاهش یافته که منجر به افزایش سرویس دهی و هزینه های بازسازی پس از وقوع زلزله های حوزه نزدیک می گردد.

Keywords:

Shape Memory alloy , Ductility , Nonlinear Time History Analysis , Residual Lateral Displacement , Near-field Earthquake , آلیاژ حافظه دار شکلی , شکل پذیری , تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی , تغییر مکان جانبی پسماند , زلزله حوزه نزدیک