نشریه علمی سازه و فولاد

نشریه علمی سازه و فولاد

ارزیابی لرزه ای قاب‌های فولادی با مهاربند‌های ضد کمانش دارای هسته فولادی و هسته با مصالح آلیاژ حافظه دار شکلی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
دانشگاه آزاد سمنان
چکیده
در سال­‌های اخیر برای افزایش قابلیت استهلاک انرژی در قاب­‌های مهاربندی، مهاربندهای ضد کمانش ارائه گردید که در آن مهاربند فشاری نیز به تسلیم می‌­رسد. یکی از مسایل موجود در خصوص مهاربندهای ضد کمانش متداول با هسته فولادی، وجود تغییر شکل­‌های پسماند در انتهای زلزله به دلیل سختی کم هسته فولادی در ناحیه پس ازتسلیم می‌­باشد. وجود تغییر شکل‌­های پسماند پس از زلزله نه تنها سرویس‌دهی سازه را به مخاطره می­‌اندازد بلکه پتانسیل آسیب سازه به دلیل وقوع پس لرزه‌­ها را نیز بالا می‌­برد. برای حل این مساله در این مقاله از مهاربند­های ضد کمانش با هسته دارای آلیاژ حافظه‌دار شکلی استفاده شده است. بررسی منحنی رفتاری آلیاژهای حافظه‌دار شکلی نشان می­‌دهد در این مصالح، تغییر شکل‌های پسماند تحت بار سیکلی در اثر ورود مصالح به ناحیه غیر خطی کم بوده و لذا می‌تواند به عنوان یکی از گزینه­‌های مناسب جهت کاهش تغییر شکل‌­های پسماند در سازه مورد استفاده قرار گیرد. در این مقاله کاربرد مهاربند­های ضد کمانش با مصالح آلیاژ حافظه‌دار شکلی در قاب‌­های کوتاه و میان‌مرتبه با استفاده از تحلیل‌های تاریخچه زمانی غیر خطی صورت گرفته و با نتایج قاب‌­های دارای مهاربند ضد کمانش متداول با هسته فولادی مقایسه شده است. بررسی نتایج نشان می‌دهد استفاده از مهاربند­های ضد کمانش با آلیاژ حافظه‌دار شکلی در کاهش تغییر شکل‌­های پسماند در قاب­‌ها بسیار موثر بوده ولی در بررسی سایر پارامتر­های سازه‌­ها، مهاربند­های ضد کمانش با هسته فولادی به لحاظ لرزه‌ای دارای پاسخ مناسب‌تر است. 
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Evaluation of Steel Frames Equipped with Buckling Restrained Braces (BRB) with Steel Core and Shape Memory Alloy (SMA) core

چکیده English

Buckling Restrained Braced Frame (BRBF) is one of the earthquake resisting system. In this system braces yield in tension and compression without buckling. One of the drawback of conventional BRBF with steel core is residual displacement in frames that are equipped with BRB at the end of earthquakes. for solution of this problem , in this paper BRB is used in the frames with Shape Memory Alloy (SMA) core because of stess-strian diagram of SMA shows small residual stain during cyclic loading. for evaluation of BRB with SMA core, 4 and 8 story 2D frames are selected and equipped with BRB that has steel core and BRB that has SMA core. Frames has been analyzed under Nonlinear Time History with three Earthquake Records. Assessment of results reveal that residual drifts of  BRB frames with SMA core are decrease respect to BRB frames with steel core. Evaluation of  the rest parameters like maximum lateral story displacement, maximum story drift ratio and maximum story shear shows that BRB frames with steel core have better responses respect to BRB frames with SMA core in most cases.

کلیدواژه‌ها English

BRB
Steel Core
Shape Memory Alloy
Nonlinear Time History Analysis

  • تاریخ دریافت 09 مرداد 1403
  • تاریخ اولین انتشار 09 مرداد 1403
  • تاریخ انتشار 01 آذر 1396