میراگر ویسکوز سوپر الاستیک (SVD) در واقع یک سیستم دوگانه غیر فعال می باشد که از ترکیب میراگرویسکو الاستیک و آلیاژ حافظه دار (SMA) به صورت موازی تشکیل شده است. این میراگر در واقع یکی از به روزترین میراگر ها در استهلاک انرژی می باشد که با افزایش خاصیت ارتجاعی و ظرفیت اتلاف انرژی بالا به عنوان یک میراگر کاربردی مطرح شده است. در این مقاله سعی گردید میزان خسارت لرزه ای قاب های فولادی خمشی مجهز به میراگر ویسکوز سوپرالاستیک در مقایسه با سیستم قاب خمشی ویژه فولادی و قاب مهاربندی کمانش ناپذیر مورد ارزیابی قرار گیرد. تحلیل غیرخطی دینامیکی افزاینده(IDA) سازه ها توسط نرم افزارOpensees انجام گردید. در این تحقیق قاب های 5 و 9 طبقه در سه حالت قاب خمشی ویژه، قاب مهاربندی کمانش ناپذیر و قاب خمشی مجهز به میراگر ویسکوز سوپر الاستیک مورد تحلیل و ارزیابی خسارت لرزه ای قرار گرفتند. نتایج نشان می دهد نرخ فراگذشت سالیانه به ازاء حداکثر جابجایی نسبی ماندگار (MRD) معادل %2/0و %5/0در قاب های 9 طبقه برای سازه های دارای بادبند کمانش تاب ((BRB)) و میراگر ویسکوز سوپر الاستیک (SMA) به طور قابل توجهی کمتر از قا ب های خمشی ویژه دارای مقطع کاهش یافته (RBS) می باشد و عملکرد لرزه ای سازه های مذکور با استفاده از بادبند (BRB) و میراگر SMA ارتقاء می یابد. مقادیر احتمال شکست ناشی از جابجایی ماندگار در سازه هایSMA ، (BRB) و RBS در قاب 9 طبقه به ترتیب 45/1، 75/1 و05/1 برابر مقادیر احتمال متناظر در قاب های 5 طبقه می باشد.

ساختمان های آسیب پذیر و مقاوم سازی آنها از مسائل مهم برای مناطق زلزله خیز می باشند. در دهه های اخیر مطالعات روی بهسازی و مقاوم سازی سازه های گوناگون منجر به ابداع روشهای جدید و متنوع در این زمینه گردیده است. اکثر این روشها مستلزم وقفه در بهره برداری به منظور اتمام عملیات مقاوم سازی می باشند. روش های زیادی همچون اضافه کردن اجزای سازه ای (دیوار برشی فولادی و بتنی، بادبندهای فولادی و بادبندهای کمانش ناپذیر)، تقویت اعضای سازه ای ضعیف و تغییر کاربری سازه را می توان برای بهبود عملکرد لرزه ای سازه نام برد. در پاسخ به بسیاری از مسائل عملی و ملاحظات اقتصادی، مهندسان معمولا از قاب های بادبندی شده همگرای کمانش ناپذیر به عنوان سامانه مقاوم در برابر بارهای جانبی در طول یک زمین لرزه استفاده می کنند. این نوع بادبندها باعث افزایش سختی و مقاومت در سازه های بتنی می شوند. هدف مطالعه حاضر، مقایسه عملکرد لرزه ای و مقاوم سازی یک سازه بتنی 7 طبقه موجود با استفاده از بادبند کمانش ناپذیر و دیوار برشی پیرامونی بصورت جداگانه مطابق با دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمان های موجود (نشریه 360) می باشد که این عمل توسط روش تحلیل استاتیکی غیر خطی انجام می گیرد. نتایج نشان می دهد که بادبند کمانش ناپذیر باعث شده دریفت طبقات به حد قابل قبول کاهش یافته و سازه در سطح عملکرد ایمنی جای رفتار می کند.

بادبندهای کمانش ناپذیر قابلیت مستهلک­شدن و جذب انرژی مناسبی را دارا می­باشند. هدف از انجام این تحقیق به دست آوردن نتایج حاصل از رفتار دینامیکی سازه­های فلزی و سیستم لرزه­ای با مهاربندهای CBF و مقایسه آن ها با نتایج سازه های فلزی مجهز به مهاربند (BRB) با دو سطح مقطع مختلف تحت اثر زلزله حوزه نزدیک و کنترل بهتر ساختمان­ها در برابر زلزله می­باشد، با توجه به اینکه کشور ما در منطقه زلزله خیز قرارگرفته است در نظر گرفتن ملاحظات مربوط به زلزله­های نزدیک به گسل در طراحی طیف استاندارد زلزله اجتناب ناپذیر است. در این مقاله دو سازه فولادی 5 و 10 طبقه در نرم­افزار Etabs مورد مدلسازی قرار گرفته است. این نرم­افزار جهت طراحی اولیه عناصر سازه­ای انتخاب شده است و سپس با استفاده از نرم­افزار Perform-3D رفتار لرزه­ای آنها در زلزله­های حوزه نزدیک با دو مهاربند (BRB) و CBF ارزیابی شده است. نتیجه­ی این تحقیق نشان می­دهد که سازه های با بادبند­های کمانش ناپذیر، دارای مستهلک­شدن و جذب بالای انرژی بوده و رفتاری یکسان در فشار و کشش داشته که همین امر باعث حداکثر و بیشتر شدن برش پایه و همچنین عملکرد بهتری نسبت به سازه های با مهاربند CBF شده است. همچنین جابجایی ساختمان را به علت سختی بالا کنترل می­نمایند، در نهایت چنانچه سطح مقطع فلزی هسته مهاربند های (BRB) بیشتر باشد، عملکرد سازه و تغییر مکان ها بهتر کنترل می­گردد. در آخر مستهلک کردن انرژی توسط این بادبند همانطور که در بالا اشاره شد در کشش و فشار مساوی و مانند دمپر جواب می­دهد.

تاثیر استفاده از بادبند کمانش تاب در ساختمانهای فولادی به منظور دسترسی به سطح عملکرد خدمات رسانی بی وقفه بررسی شده است. ابتدا صحت سنجی با استفاده از نرم افزار اجزای محدود آباکوس صورت گرفته است. در گام بعدی، به مطالعه پارامتریک آن پرداخته و حساسیت سنجی بادبند کمانش تاب انجام شده است. سپس مدلسازی در فضای دوبعدی بادبند و آنالیز لرزه ای (تاریخچه-زمانی) قاب های دارای بادبند تحت رکوردهای مختلف شتاب نگاشت انجام شده است. خروجی های گرفته شده بر اساس نتایجی بود که در قابهای بادبندی دارای اهمیت بود و این نتایج و خروجی ها و انتخاب پارامترها نیز بر اساس مطالعات پژوهش های گذشته زمینه قابهای دارای بادبندانتخاب شده است. پارامترهای این پژوهش دهانه، ابعاد عضو-شعاع، شکل هندسی عضو، نوع بادبند، اثرات تعداد طبقات و طول دهانه در قاب دارای بادبند (BRB) انتخاب شده است. نتایج بر اساس نمودارهای پوش آور و تاریخچه-زمانی و دریفت نسبی طبقات استخراج شده از مدل های عددی ارایه شده است. نتایج نشان داد که پارامتری که بیشترین تاثیر در شاخص سختی و شکل پذیری را دارد پارامتر سطح مقطع و پارامتری که بیشترین تاثیر در شاخص مقاومت را دارد پارامتر هندسه مقطع می باشد. با تغییر هندسه مقطع ازدایره به مربع بادبند (BRB)F، درصد نسبی کاهش سختی 2 درصد، درصد نسبی کاهش مقاومت 16 درصد و درصد نسبی کاهش شکل پذیری 10 درصد حاصل گردید. با تغییر نوع بادبند از CBF به (BRB)F، درصد نسبی افزایش سختی ما بین 30 تا 62 درصد، درصد نسبی افزایش مقاومت بین 63 تا 69 درصد و درصد نسبی افزایش شکل پذیری بین 12 تا 30 درصد حاصل گردید. میزان دریفت بام تحت زلزله های مختلف، در قاب (BRB) 4، 8 و 12 طبقه در محدوده 19/1 تا 51/1 برابر حاصل شده است. شاخص های سختی و مقاومت نهایی و شکل پذیری با افزایش دهانه کاهش، با افزایش سطح مقطع افزایش و با افزایش ارتفاع کاهش یافته است.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

مهاربند کمانش ­ناپذیر با قابلیت برگشت به موقعیت اولیه که با عنوان SC-(BRB) شناخته می­ شود، اخیراً به منظور طراحی لرزه ­ای سازه­ ها و کنترل خسارت تحت اثر زمین لرزه های شدید، مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته ­اند. در این نوع مهاربندها، فاز بازگشت توسط تاندون­ های پلیمری تأمین می­ گردد. در این راستا پژوهش حاضر سعی در ارزیابی رفتار این نوع مهاربند و مقایسه آن با قاب خمشی فولادی و قاب مهاربندی شده دارد. برای این منظور توسعه مدل عددی بر مبنای مطالعه آزمایشگاهی استوار بوده است. همچنین مقایسه ­ای میان عملکرد قاب خمشی ساده، قاب مهاربندی شده، قاب با مهاربندی کمانش­ناپذیر و قاب مهاربندی شده با سیستم SC-(BRB) انجام شد. در نهایت عملکرد لرزه ­ای قاب به همراه مهاربند SC-(BRB) صورت پذیرفت. نتایج بیانگر رفتار بسیار مناسب مهاربندهای SC-(BRB) بوده که استفاده از آن در سازه سبب بالا رفتن بسزای ظرفیت باربری و شکل­پذیری سازه شده است. اعمال مهاربند SC-(BRB) در قاب خمشی سبب شد تا ظرفیت باربری جانبی قاب یک طبقه یک دهانه از 1248 کیلونیوتن با 2/8 برابر رشد به 3576 کیلونیوتن افزایش یابد. همچنین مقاومت سازه پنج طبقه با استفاده از مهاربند SC-(BRB) در دهانه­ های وسط و دهانه­ های جانبی نسبت به قاب خمشی ساده به ترتیب 21 درصد و 38 درصد بیشتر بوده است.