مقاله ی بررسی رفتار لرزه ای قابهای مهاربندی شده زیپر

اختصاصی از کوشا فایل مقاله ی بررسی رفتار لرزه ای قابهای مهاربندی شده زیپر دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

نام محصول: مقاله ی بررسی رفتار لرزه ای قابهای مهاربندی شده زیپر

فرمت : word

تعداد صفحات : 14

زبان : فارسی

سال گردآوری : 94

مقدمه :

قابهای شورون (IVBF)، یکی از انواع قابهای مهاربندی شده هم­مرکز هستند. رفتار چنین سیستم­هایی توسط کمانش مهاربندها کنترل می­شود (شکل1). بطور کلی این سیستم­ها قابلیت بازپخش بیشتر نیروها را پس از خرابی موضعی پیش آمده در یک طبقه ندارند و در زلزله­های گذشته رفتار خوبی را از خود نشان نداده­اند. بخاطر تأکید بیشتری که در 20 سال اخیر بر افزایش شکل­پذیری و ظرفیت اتلاف انرژی سازه­ها در مناطق لرزه­خیز شده است، قابهای شورون با شکل­پذیری ویژه (SIVBF) ارائه شده­اند. قابهای شورون با شکل­پذیری ویژه نسبت به قابهای شورون معمولی (OIVBF) از عملکرد لرزه­ای بهتری برخوردار می­باشند.

شکل 1- مکانیسم خرابی قابهای مهاربندی شده شورون معمولی و نمودار بار جانبی- تغییر مکان آن

در قابهای مهاربندی شده شورون معمولی زمانی که بار جانبی افزایش می­یابد، مهاربندهای فشاری کمانش کرده و ظرفیت محوری آنها کاهش می­یابد، این در حالی است که نیروهای مهاربندهای کششی در حال افزایش بوده تا اینکه به حد تسلیم برسند، در این وضعیت در محل اتصال مهاربندها به تیرها نیروی قائم نامتعادل­کننده بزرگی وارد می­شود، که می­تواند باعث بوجود آمدن تغییرشکل­های بزرگ در تیر شود. برای جلوگیری از کاهش نامطلوب مقاومت جانبی قاب، آیین­نامه­های طراحی، الزام می­دارند که تیرها علاوه بر تحمل نیروهای ثقلی از مقاومت کافی برای مقابله با این نیروهای پس کمانشی قابل توجه برخوردار باشند. رعایت چنین ضابطه­ای منجر به وجود آمدن تیرهای بسیار بزرگ خواهد شد.

می­توان تأثیر نامطلوب این نیروی قائم نامتعادل­کننده را با اضافه کردن المانهای زیپر ما بین نقاط اتصال مهاربندها به تیرها از بین برد. چنین سیستمی برای اولین بار توسط khatib و همکاران پیشنهاد شده است. در این سیستم مهاربندی نیروی نامتعادل­کننده بوجود آمده در یک طبقه، توسط المان زیپر به طبقه بالاتر انتقال می­یابد، در نتیجه نیروی فشاری وارد بر مهاربند فشاری طبقه دوم افزایش می­یابد، و در نهایت باعث می­شود که آن مهاربند نیز کمانش کند. (شکل 2-الف و ب).

کمانش تقریباً همزمان مهاربندها در کل ارتفاع سازه باعث توزیع یکنواخت خرابی و خسارت در سازه می­شود. اما زمانی که مکانیسم زیپر در قاب تشکیل شود (شکل 2-ت)، ظرفیت جانبی قاب کاهش یافته و ناپایدار می­شود. ایراد مکانیسم زیپر را می­توان با بکارگیری سیستم معروف به قاب زیر معلّق رفع کرد، (شکل3). در یک قاب زیپر معلّق مهاربندهای طبقه بام طوری طراحی می­شوند که بعد از کمانش همه مهاربندهای فشاری و تسلیم المانهای زیپر، در محدوده الاستیک باقی بمانند. از آنجایی که وظیفه اولیه المانهای زیپر تحمل نیروی کششی می­باشد و این المانها تیرها را در وسط دهانه مهار می­کنند، بنابراین تیرها می­توانند بصورت انعطاف­پذیر طراحی شوند. این کار باعث می­شود که در میزان فولاد مصرفی برای تیرها، صرفه­جویی قابل ملاحظه­ای ایجاد شود. بعلاوه مسیر نیرو به اندازه­ای واضح است که روش طراحی ظرفیت برای همه اعضای سازه­ای میسر می­باشد.

باتوجه به اینکه سیستم مهاربندی زیپر یکی از سیستم­های جدید مهاربندی می­باشد که برای رفع مشکل رفتار پس کمانشی قابهای مهاربندی شه شورون پیشنهاد شده است و تحقیقات گسترده­ای در مورد رفتار لرزه­ای این سیستم­ها صورت نگرفته است، لذا لزوم انجام تحقیقات بیشتر در مورد رفتار این سیستم­ها در زمینه عملکرد استاتیکی، شکل­پذیری، ضریب رفتار و عملکرد دینامیکی و همچنین مقایسه رفتار لرزه­های این سیستم­های مهاربندی با سیستم­های مهاربندی شورون، احساس می­شود.

2. مدلسازی و فرضیات مورد استفاده در آنالیزها

مدل سازه­ای مورد بررسی در این تحقیق دارای یک پلان مربعی شکل به ابعاد 18×18 متر بوده که در هر راستا دارای سه دهانه و دو قاب مهاربندی شده است. (شکل4). بمنظور کاهش حجم و زمان محاسبات، از مدل دو بعدی و برای در نظر گرفتن اثرات  مربوط به بارهای ثقلی ستونهای ثقلی، از ستونهای مجازی مطابق شکل 5 استفاده شده است.