ارزیابی آزمایشگاهی و عددی سیستم نوین مهاربندی با عضو لوزی‌شکل مجهز به میراگر تسلیم شونده

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری سازه، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان

2 گروه آموزشی سازه،دانشکده عمران،دانشگاه سمنان،سمنان،ایران

3 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

چکیده

در این مقاله به معرفی و بررسی عملکرد آزمایشگاهی سیستم نوین مهاربندی و ترکیب آن با میراگر تسلیم‌شونده پرداخته می شود. این سیستم که در راستای افزایش شکل پذیری، جذب انرژی بالاتر و پوشش ضعف های سیستم های موجود مورد پیشنهاد و بررسی قرار گرفته است، از یک عضو مهاربند لوزی شکل به همراه میراگر تسلیم شونده حلقوی در وسط آن تشکیل شده است. در ساخت نمونه ها 3 مدل مختلف با اتصالات صلب، نیمه صلب و مفصلی مدنظر قرار گرفته است که پس از ساخت، تحت بار چرخه ای قرار گرفته و نتایج آنها با یکدیگر مورد مقایسه شدند. نتایج این تحقیق در وهله اول بیانگر قابلیت اجرایی شدن سیستم و در ادامه نشان از قابلیت بالای هر سه سیستم در جذب انرژی و شکل پذیری را می دهد. همچنین با توجه به هندسه اعضای مهاربندی و میراگر، با ابعاد و ضخامت کوچکتر حلقه فولادی می توان به جذب انرژی بالاتر و نیروی وارد شده بیشتری برای تسلیم میراگرها نسبت به سایر سیستم های موجود دست یافت. در نهایت نیز در راستای امکان سنجی مدلسازی سیستم پیشنهادی در نرم افزارهای المان محدودی، مدل المان محدودی سیستم پیشنهادی در نرم‌افزار آباکوس مورد مدلسازی و صحت‌سنجی قرار گرفت که نتایج آن با نتایج آزمایشگاهی دارای هماهنگی مناسبی می باشد. همچنین ضریب شکل‌پذیری مدل مفصلی نسبت به مدل صلب و نیمه صلب به ترتیب 12/1 و 17/1 برابر می باشد. ظرفیت جذب انرژی مدل مفصلی نیز تا حدود 5/4 و 15/2 برابر مدل صلب و نیمه‌صلب می باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Experimental and Numerical Evaluation of an Innovative Diamond-Scheme Bracing System Equipped with a Yielding Damper

نویسندگان [English]

  • ghasem pachideh 1
  • Mohammad Ali Kafi 2
  • Majid Gholhaki 3
1 Phd Candidate, civil faculty, semnan university
2 Faculty of Civil Engineering,Semnan University,Senmnan,Iran
3 Associate Professor, Department of Civil Engineering, University of Semnan, Semnan, Iran.
چکیده [English]

Accordingly, to alleviate these disadvantages, an innovative bracing system with a diamond scheme equipped with a steel ring is introduced in this paper. In this system, the braces and yielding circular damper act in parallel whose main functionality is to increase ductility, energy absorption and mitigate drawbacks of the existing bracing systems, in which the braces and yielding circular damper act in parallel. To conduct the experimental tests, specimens with three types of rigid, semi-rigid and pinned connections were built and subjected to cyclic loading so that their performance could be analyzed. Promisingly, the results indicate both great applicability and efficiency of the proposed system in energy absorption and ductility. Moreover, it was concluded that as the braces and damper are in parallel, the use of a steel ring with smaller size and thickness would result in higher energy absorption and load-resisting capacity when compared to the other existing systems. Finally, to assess the potential of numerically modeling the proposed system, its finite element model was simulated by ABAQUS software and observed that there is a great agreement between the numerical and experimental results.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Innovative Bracing System
  • Diamond-Scheme Brace
  • Circular Yielding Damper
  • Energy Absorption
  • Ductility