مطالعه لرزه ای قاب مهاربندی فولادی: مهاربند کمانش پذیر (CBF) و مهاربند آلیاژ حافظه دار شکلی (SMA)

یکی از متداول ترین سیستم ها برای مقابله با بارهای لرزه ای در سازه های فولادی، مهاربندی همگرا است که استفاده از آن به دلایل اقتصادی و طراحی و اجرای آسان رواج روز افزونی یافته است. از سوی دیگر آسیب هایی که در برخی از زمین لرزه های اخیر مانند زمین لرزه های Mexico و Loma Prieta به قاب های مهاربندی شده همگرا متداول وارد شده نگرانی های زیادی را درباره عملکرد لرزه ای این سیستم ایجاد کرده است. رفتار چرخه ای مهاربندهای متداول به دلیل کمانش مهاربند در فشار بسیار نامنظم و ناپایدار بوده و زوال زیادی را در مقاومت نشان می دهد. مهاربندها اغلب شکل پذیری و ظرفیت استهلاک انرژی محدودی در بارگذاری های سیکلی دارند. از این رو استفاده از آلیاژهای حافظه دار شکلی در قاب های مهاربندی شده با توجه به ویژگی های خاص این آلیاژها، می تواند گام موثری در ارزیابی پاسخ لرزه ای سازه ها و کاهش خسارات در این سازه ها گردد. در این پژوهش عملکرد لرزه ای قابهای 9 طبقه با اشکال مختلف مهاربندی هفتی و هشتی توسط نرم افزار Opensees ارزیابی می شود. نتایج این مطالعه نشان می دهد که کاربرد آلیاژ حافظه دار شکلی در مهاربند، باعث کاهش در حداکثر تغییر مکان نسبی بین طبقات تغییر مکان ماندگار قاب در مقایسه با قاب مهاربندی کمانش پذیر شده است و آلیاژهای حافظه دار شکلی می توانند بطور موثری در طراحی لرزه ای و مقاوم سازی سازه ها به کار روند.

Keywords:

مهاربند همگرا , آلیاژ حافظه دار شکلی , رفتار فوق ارتجاعی , تحلیل دینامیکی غیر خطی