ارزيابي پديده توالي لرزه اي بر قاب هاي مهاربندي داراي سيستم strongback

كارشناسي ارشد

يكي از متداولترين سيستم هاي مقاوم در برابر بارهاي جانبي، قاب مهاربندي همگرا مي باشد. اين سيستم با وجود مزيت هاي منحصر به فرد، ولي به دليل اختلاف در ظرفيت فشاري و كششي داراي حلقه هاي هيسترسيز نامنظم و ناپايدار مي باشد. از اين رو تحقيقات بسياري صرف بهسازي اين مهاربند ها، جهت رسيدن به يك رفتار الاستوپلاستيك ايده آل و يك منحني هيسترسيز متقارن گرديده است. كه در نتيجه منجر به ساخت مهاربندهاي كمانش تاب شده است. مهاربندهاي كمانش تاب با وجود اينكه عملكرد لرزه اي بسيار بهتري نسبت به مهاربند هاي معمولي دارند ولي به دليل سختي پاييني كه پس از تسليم دارند تقريبا داراي رفتار مشابه با مهاربند معمولي در ايجاد جابجايي هاي غيرخطي زياد، و در نتيجه مستعد وقوع طبقه نرم هستند. اخيرا سيستمي به نام strongback كه يك سيستم تركيبي از سيستم هاي زيپ و سيستم خرپاي الاستيك مي باشد مطرح شده است. سيستم strongback در واقع شامل ويژگي¬هاي دو نوع سيستم مقاوم مي باشد كه در آن يك قاب مهاربندي متداول با يك قاب مهاري تكيه گاه يا يك دكل يكپارچه تركيب شده است. اين سيستم با كنترل توزيع دريفت طبقات و تقاضاي غيرخطي سازه، از رفتار طبقه نرم جلوگيري مي كند و يا آن را به تاخير مي اندازد. در اين پژوهش سعي شده است كه عملكرد لرزه اي سيستمStrongback در مقايسه با قاب مهاربندي كمانش تاب ارزيابي گردد و از آنجا كه تحقيقات موجود نيز محدود به رفتار اين نوع سيستم تحت لرزه اصلي مي باشد در اين تحقيق سعي بر آن است كه عملكرد لرزه اي اين سيستم تحت توالي لرزه اي نيز مورد بررسي قرار گيرد تا درك بهتري نسبت به ميزان موثر بودن اين سيستم جهت افزايش پايداري مهاربند كمانش تاب حاصل شود. به اين منظور در اين پژوهش سه سازه 4، 8 و 12 طبقه از دو سيستم Strongback و كمانش تاب طراحي شده است و تحت تحليل هاي استاتيكي غيرخطي، تاريخچه زماني غيرخطي و ديناميكي افزايشي قرار گرفته اند. در اين پژوهش براي مقايسه دو سيستم از پارامتر هاي لرزه اي همچون ضريب رفتار، ضريب شكل پذيري و ضريب اضافه مقاومت، پاسخ هاي سازه اي شامل بيشينه جابجايي نسبي و جابجايي نسبي پسماند و منحني هاي شكنندگي در سطوح عملكرد مختلف استفاده شده است. نتايج حاصل از اين پژوهش نشان مي دهد كه سيستم Strongback به طور چشمگيري داراي توزيع يكنواخت جابجايي در ارتفاع سازه مي باشد كه از وقوع طبقه نرم جلوگيري مي شود. همچنين با افزايش سطح خرابي باقي مانده از لرزه اصلي، تاثير پديده توالي لرزه اي بر هر دو سيستم بيشتر شده است. و اين تاثير با افزايش تعداد طبقات افزايش يافته است. نتايج بيانگر آن مي باشد كه سيستم Strongback براي سازه هاي كوتاه و متوسط عملكرد لرزه اي بهتري از خود نشان مي دهد.

191997

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر احسان درويشان

زلزله

دكتر غلامرضا قدرتي اميري