بررسی جذب انرژی لرزه ای و پاسخ شتاب زلزله در قابهای فولادی مفصلی دو بعدی 10 و 15طبقه همراه با مهاربندهای ضربدری همگرا، کمانش تاب و میراگر اصطکاکی

هدف، یافتن روشهای مناسب جهت کاهش نیرو ی جانبی وارده به سازه ا ز طریق کاستن جذ ب انرژی لرزه ا ی د ر اعضای سازه ای اصلی است که نتیجتا پاسخ شتاب زلزله کمتری به سازه وارد و طبعا مقدار نیروی زلزله اعمالی کم گردد. قاب فولادی با مهاربند ضربدری همگرا با وجود قدرت خوب جذب انرژی، عملا به علت کمانش مهاربند در اثر نیروی فشاری، میزان جذب انرژی و متعاقبا شکل پذیری ضعیفی در رفتار غیر خطی دارد. سناریوی دیگر، مهاربند کمانش ناپذیر می باشد که با جلوگیری از کمانش مهاربند و عدم تسلیم در فشار و کشش، قابلیت جذب انرژی بسیار افزونتری نسبت به سیستم رایج مهاربند ضربدری معمولی داشته و لذاموجب کاهش قابل توجه در پاسخ شتاب زلزله در سازه می گردد. اما امروزه سناریویی خاص در صنعت ساختمان، استفاده از سیستم کنترل غیر فعال است که با استفاده از وسایل جذب کننده انرژی (میراگرها یا دمپرها)، توان جذب انرژی سازه را افزایش می دهد. بدین ترتیب که مقدار عمده ای از انرژی لرزه ای بارهای جانبی، توسط میراگر یا دمپر جذب می گردد و در نتیجه؛ میزان انرژی لرزه ای جذب شده توسط اعضای سازه ای اصلی کاهش می یابد در این پژوهش، مقدمتا دو قاب فولادی مفصلی دو بعدی بطور جداگانه با دو مرتبه ارتفاعی 10 و 15 طبقه مهاربندی شده با بادبند ضربدری همگرا، توسط نرم افزارETABSو طبق مبحث 10 و مبحث 6 مقررات ملی ساختمان و طبق استاندارد 2800 زلزله ایران تحلیل و طراحی می گردد و نتیجتا ابعاد مقاطع سازه ای مشخص می شود. متاخرا قابهای مذکور، متشکل از: قاب فولادی مفصلی با سامانه مهاربند ضربدری همگراCCB مهاربن د کمان ش تا ب BRB و میراگر اصطکاکی Damper د ر نر م افزار PERFORM-3D با همان مقاطع سازه ای طرح شده در مرحله اول، مدل می گردد و تحت آنالیز غیر خطی دینامیکی تاریخچه زمانی قرار می گیرد. سپس جذب انرژی لرزه ای در اعضای سازه ای اصلی (ستون و تیر) و در سیستم باربر جانبی (مهاربندی) و همچنین پاسخ شتاب زلزله وارد بر مرکز جرم بام قابها؛ بسته به مرتبه ارتفاعی هر قاب و متناظر با سه سامانه مهاربندی مورد اشاره، توسط نرم افزارمذکور برآورد می شود. در باب نتایج تحقیق؛ مهاربند ضربدری همگرا نسبت به مهاربند کمانش ناپذیر و میراگر اصطکاکی، دارای کمترین جذب انرژیلرزه ای در سیستم باربر جانبی (متقابلا بیشترین جذب انرژی در ستون و تیر) و بیشترین پاسخ شتاب زلزله در مرکز جرم بام می باشد. نیز سامانه های مهاربند کمانش تاب و میراگر اصطکاکی، تقریبا رفتار یکسانی از حیث بیشترین جذب انرژی لرزه ای در سیستم باربر جانبی (متقابلا کمترین جذب انرژی در ستون و تیر) دارد. همچنین سیستم میراگر اصطکاکی نسبت به مهاربند کمانش ناپذیر، منجر به کمترین شتاب زلزله در مرکز جرم بام می گردد.

کلیدواژه ها:

جذب انرژی ، شتاب زلزله ، کمانش تاب ، میراگر اصطکاکی ، تاریخچه زمانی