بررسی رفتار سیستم ترکیبی دیوار برشی فولادی و مهاربندی واگرا با المان شکل پذیر

کشور عزیزمان ایران به دلیل قرار گرفتن بر روی کمربند زمین لرزه، هرازگاهی زمین لرزه های سهمگینی را تجربه می کند که علاوه بر آثار زیانبار اقتصادی منجر به تلفات انسانی قابل توجهی نیز می گردد. وقوع چندین زمین لرزه ها در ده ه های گذشته همچون زمین لرزه بم ، رودبار و منجیل ، سر پل ذهاب، اردبیل ، ورزقان موید این مطلب است . به همین منظور به کارگیری سیستم های نوین سازه های در ساخت وساز سازه های جدید و بازسازی سازه های آسیب دیده بسیار ضروری است . ازجمله سازه هایی که در کشور ما محبوبیت زیادی دارد، سازه های مهاربندی واگرا است . در طی ده ه گذشته ، محققان بسیاری استفاده از میراگرهای شکل پذیر را پیشنهاد دادهاند. این میراگرها به واسطه عملکرد فیوز گونه خود باعث تمرکز تنش در ناحیه میراگر شده و بدین ترتیب علاوه بر اتلاف انرژی قابل توجه مانع از آسیب به سایر اعضای سازه های ازجمله مهاربندها می گردند. یکی از این میراگرها، المان حلقه ای شکل پذیر است که در مهاربند واگرا تعبیه می شود. از دیگر سیستم های سازهای که در طی ۵ ده ه گذشته بسیار موردتوجه محققان قرارگرفته است ، سیستم دیوار برشی فولادی است . در این تحقیق رفتار دیگر سیستم رفتار سیستم ترکیبی دیوار برشی فولادی و مهاربندی واگرا با المان شکل پذیر موردبررسی قرارگرفته است . بدین ترتیب یک قاب یک طبقه -یک دهانه مهاربندی واگرا به میراگر فولادی حلقوی با قطرهای ۱۰۰، ۱۵۰، ۲۰۰، ۲۵۰ و ۳۰۰ میلی متر و ضخامت های ۸، ۱۰، ۱۲، ۱۵ و ۲۰ میلی متر مجهز می شود. متعاقبا سیستم فوق به دیوار برشی فولادی باضخامت ۱ میلی متر مجهز می گردد تا عملکرد سیستم ترکیبی علاوه بر سیستم تقویت شده با میراگر مورد ارزیابی قرار گیرد. جهت بررسی رفتار نمونه های موردمطالعه از نرم افزار اجزاء محدودآباکوس که توانایی بالایی جهت انجام تحلیل های غیرخطی دارد، استفادهشده است . نمونه های موردمطالعه در این مقاله تحت بارگذاری استاتیکی غیرخطی موردبررسی قرار گرفتند. نتایج این تحقیق نشان داد که در هر دو سیستم تقویت شده با میراگر و سیستم تقویت شده با میراگر و دیوار برشی فولادی ، افزایش ضخامت میراگر با فرض قطر ثابت منجر به افزایش مقاومت ، سختی اولیه و جذب انرژی می گردد. همچنین با فرض ضخامت ثابت ، افزایش قطر میراگر منجر به کاهش افزایش مقاومت ، سختی اولیه و جذب انرژی شده است . علاوه بر این ، مقاومت ، سختی اولیه و جذب انرژی سیستم ترکیبی دیوار برشی فولادی و میراگر حلقوی نسبت به سیستم تقویت شده تنها با میراگر حلقوی با فرض مشخصات هندسی ثابت میراگر، بیشتر است . نتایج این تحقیق همچنین نشان داد که میراگرهای با قطر و ضخامت کمتر بیشتر در معرض تغییر شکل های پلاستیک قرار می گیرند. همچنین شکل پذیری و ضریب رفتار سیستم ترکیبی دیوارهای برشی فولادی و میراگر حلقوی نسبت به سیستم نظیر بیشتر است . اما تفاوتی بین دو سیستم مزبور ازنظر اضافه مقاومت وجود ندارد.