ارزیابی رفتار لرزه ای قاب های دوگانه فولادی با مهاربند برون محور دارای میله ی آلیاژ حافظه دار شکلی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی بیرجند

2 دانشکده صنعت و معدن، دانشگاه یاسوج، چرام، ایران

3 گروه مهندسی عمران، مؤسسه غیرانتفاعی بعثت کرمان

چکیده

به‌دلیل مناسب بودن سیستم مهاربندهای برون محور از نظر عملکرد و شکل پذیری مطلوب از طرفی و نیز بررسی میزان تأثیر مصالح برگشت‌پذیر مانند آلیاژ حافظه‌دار شکلی در کاهش تغییر مکان پسماند در انتهای زمان زلزله و ارزیابی لرزه‌ای سازه‌های با تعداد طبقات مختلف، سازه‌های دارای سیستم دوگانه قاب خمشی فولادی با مهاربند برون محور در 5، 10 و 15 طبقه با میله‌ی آلیاژ حافظه‌دار شکلی، تحت تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچه‌ی زمانی قرار گرفته و بیشینه جابجایی مطلق بام و نسبی طبقات، بیشینه تغییر مکان پسماند بام، بیشینه برش پایه و شتاب بام در قاب‌های مورد نظر، ارزیابی و مقایسه شدند. نتایج نشان داد که تغییر مکان مطلق و نسبی بین طبقه‌ای در هر سه سازه مورد نظر دارای میله آلیاژهای حافظه‌دار شکلی به دلیل ضریب کشسانی پایین این آلیاژ بیشتر از سازه‌ بدون آن می‌باشد. از طرفی نیز، مقادیر تغییر مکان پسماند به سبب خاصیت فوق الاستیک مصالح آلیاژ حافظه‌دار شکلی و نیز برش طبقات و شتاب نظیر طبقه بام با توجه به افزایش زمان تناوب و نرمی سازه‌، در مدل‌‌های دارای این نوع آلیاژ نسبت به سازه‌های بدون آن، کاهش مشخصی داشته است. همچنین مقایسه‌ی پاسخ‌های سازه‌ در طبقات مختلف نیز حاکی از اثر کاهشی بیشتر در تغییر مکان پسماند سازه‌ی 5 طبقه و نیز در برش پایه و شتاب بام سازه‌های 10 و 15 طبقه دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluation of seismic behavior of eccentric braced dual steel frames equipped with shape memory alloys

نویسندگان [English]

  • Mansour Bagheri 1
  • Abbas Hosseini 2
  • Amin Vedad 3
1 Department of Civil Engineering, Birjand University of Technology
2 Faculty of Technology and Mining, Yasouj University, Choram, Iran
3 Department of Civil Engineering, Beast Institute of Higher Education
چکیده [English]

Due to the suitability of the eccentric bracing system in terms of optimal performance and ductility on the other hand, as well as the effect of reversible materials such as shaped memory alloy in reducing the residual displacement at the end of the earthquake and seismic evaluation of structures with the different number of stories, structures with eccentric bracing dual steel bending frame system within 5, 10 and 15 stories equipped by shaped memory alloy rods, were subjected to the nonlinear dynamic analysis of time history. Maximum absolute displacement of the roof and relative displacement of stories, the maximum residual displacement of the roof, maximum base shear, and roof acceleration in the desired frames were evaluated and compared. Survey results showed that the absolute and relative inter-story drift in all three models due to the lower elastic modulus of shape memory alloy has been greater than models that have not been equipped with shape memory alloys. On the other hand, the residual displacement values of structural models due to the super-elastic property of the shape memory alloy materials and the shear stories and acceleration of the roof of structural frames due to the increase in period time and structural softness have shown a sudden sharp drop compared to models that have not been equipped with shape memory alloys. Comparison of structural responses in different models also showed a further reduction effect on the plastic displacement of the 5-stories model and base shear and roof acceleration of 10 and 15-stories structures.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Dual steel moment resisting frame
  • Chevron eccentric brace
  • Shaped memory alloy
  • residual displacement
  • Nonlinear time history dynamic analysis