بررسی عددی میراگر دوسطحی با ورق روسری در اتصال خمشی تیر به ستون

زلزله های گذشته با تحمیل خسارت های زیاد، بیانگر ضعف عملکرد لرزه ای سازه ها به خصوص در محل اتصال تیر به ستون بوده و کاربرد قطعاتی مثل میراگرهای اصطکاکی و جاری شونده جهت استهلاک انرژی زلزله و کاهش ارتعاشات ناشی از آن، به یکی از ضرورت های مهندسی عمران تبدیل گردیده است. سیستم های کنترل غیرفعال چندسطحی یکی از مواردی است که در دهه اخیر مورد توجه محققین قرار گرفته است. ایده کلی در سیستم های مذکور، ترکیب دو سیستم کنترل غیرفعال با سختی متفاوت بوده که تحت نیروهای با شدت مختلف، موجب تغییر در مشخصات سیستم و بروز رفتارهای متفاوت تحت سطوح انرژی است. در این تحقیق در ابتدا یک سیستم کنترل دوسطحی با میراگر غیرفعال اصطکاکی-جاری شونده در ورق روسری در محل اتصال گیردار تیر به ستون، با قابلیت جذب انرژی و تغییر سختی در سطوح متفاوت زلزله، جهت کاهش ارتعاشات لرزه ای سازه ها ارائه گردیده و با انجام تحلیل های استاتیکی غیرخطی با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود ABAQUS عملکرد آن ها مورد ارزیابی قرار گرفته است. با توجه به نتایج ارزیابی، بهبود عملکرد نمونه های تحلیلی با نسبت بهینه طول به ضخامت ورق روسری بوده و افزایش پایداری و مساحت زیر منحنی های هیسترزیس و به تبع آن افزایش استهلاک انرژی از اثرات آن است. مقایسه منحنی های هیسترزیس میراگر پیشنهادی در محل اتصال گیردار، گویای رفتار شکل پذیر با عملکرد دوسطحی مناسب مطابق انتظار بوده و اتلاف انرژی در سطوح مختلف نیرویی را به خوبی فراهم آورده است، طوری که ضوابط طرح لرزه ای برای اتصال خمشی ویژه را بر اساس آیین نامه AISC تامین می کند. همچنین میراگر پیشنهادی به عنوان عضو مستهلک کننده انرژی در سطوح مختلف زلزله، باعث جذب انرژی شده و با تحمل لغزش و تسلیم، قادر به کنترل لرزه ای سازه خواهد بود.

Keywords:

Two-level control system , friction- yielding damper , Top plates , ductility , nonlinear static analysis , کنترل دوسطحی , میراگر اصطکاکی-جاری شونده , ورق روسری , شکل پذیری , تحلیل استاتیکی غیرخطی