نشریه علمی سازه و فولاد

نشریه علمی سازه و فولاد

بررسی رفتار لرزه ای قاب مهاربندی واگرای مرکزگرا با فیوزهای توزیع شده در ارتفاع

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 استادیار، مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه
2 دانشجوی دکتری، مهندسی عمران، دانشگاه علم و فرهنگ، تهران
چکیده
مطابق آیین­ نامه‌های لرزه‌­ای جدید، ورود رفتار سازه به ناحیه غیرخطی یک امر ضروری است. بدیهی است که در صورت ورود رفتار سازه به ناحیه غیرخطی خرابی برخی از المان­های سازه­ای اجتناب ناپذیر است. تجربه نشان داده است که برای زلزله‌­های متوسط به بالا تعمیرات المان‌­ها ضروری است. بنابراین استفاده از سیستم سازه­ای که به آسانی قابل تعمیر باشد، در مناطق لرزه‌­ای مفید است. به طور منطقی سازه­‌هایی که تغییرشکل آن‌­ها در المان­‌های مشخصی متمرکز شوند و علاوه بر آن تغییرمکان باقی­مانده ناچیزی داشته باشند، قابلیت تعمیر بهتر و آسان­تری خواهند داشت. برای این منظور در این تحقیق رفتار قاب مهاربندی واگرای مرکزگرا با فیوز­های توزیع شده در ارتفاع که مشخصه­ی سازه­‌های قابل تعمیر را دارند، مورد مطالعه قرار گرفته است. در قاب مهاربندی واگرا، ستون­‌ها به زمین متصل نیستند و قابلیت بلندشدگی دارند، همچنین قاب واگرا، داخل قاب ثقلی قرار داده شده است و فیوزها بین ستون گهواره‌­ای و ستون ثقلی قرار داده شده­‌اند. در ادامه کابل پس­‌کشیده برای بازگرداندن قاب به موقعیت اولیه در امتداد ستون گهواره‌­ای قرار داده شده است. برای بررسی رفتار لرزه‌­ای این سیستم از تحلیل استاتیکی چرخه‌­ای و دینامیکی غیرخطی استفاده شده است و مقادیر مختلف کابل و فیوز مورد مقایسه واقع شده‌­اند. نتایج نشان می‌­دهند این سیستم رفتار پرچمی شکل از خود نشان می‌­دهد و با اضافه شدن مقاومت فیوز، اتلاف انرژی نیز افزایش می­‌یابد. همچنین با اضافه شدن تعداد کابل یا نیروی پس­‌کشیدگی، مقاومت نهایی قاب افزایش خواهد یافت. نتایج تحلیل دینامیکی نشان می­‌دهد که دریفت طبقات در سازه گهواره‌­ای در کلیه طبقات یکسان است و همچنین تغییرمکان باقی­مانده ناچیزی پس از زلزله وجود دارد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigation about the seismic behavior of the self-centering eccentrically braced frame with the fuses distributed in height

چکیده English

According to modern seismic codes, entering the behavior of the structure to nonlinear zone, is essential. Obviously if the nonlinear behavior of the structure enter the nonlinear zone, failure of some structural elements is inevitable. Experiments have been shown that repair of elements is necessary for moderate to high earthquakes. Hence, using a structural system that is easy to repair in seismic regions is beneficial. Logically For the structures that are focusing any nonlinear deformation in specific elements and in addition residual drift is inconsiderable, maintenance is easy. For this purpose in this research the behavior of the self-centering eccentrically braced frame (SC-EBF) with fuses distributed in height which has the characteristic of the maintainability structures, has been studied. In the SC-EBF columns are not attached to ground and have the ability to uplift. Furthermore, SC-EBF placed inside a gravity frame and fuses between rocking and gravity columns have been placed. In the following, post-tensioned cables for bringing the frame to zero station along rocking columns was placed. For investigation the seismic behavior of this system, nonlinear quasi-static and dynamic analysis have been used and different amount of cables and fuses have been compared. Results indicate that this system shows the flag-shaped behavior and by increasing fuses resistance, energy dissipation increases. Furthermore, by increasing post-tensioned cables, ultimate capacity of the frame, increases. Nonlinear dynamic analysis shows the drifts in all stories is the same and inconsiderable residual displacement exists after the earthquake.

کلیدواژه‌ها English

Self-centering eccentrically braced frame
Flag-shaped behavior
Replaceable fuse
Post-tensioned tendon
nonlinear quasi-static analysis

  • تاریخ دریافت 09 مرداد 1403
  • تاریخ اولین انتشار 09 مرداد 1403
  • تاریخ انتشار 01 آذر 1395