ارزیابی رفتار لرزه ای دیوارهای پیش ساخته با عملکرد گهواره ای مجهز به فیوزهای استهلاک انرژی

سطح بالای خرابی های سازه ای ایجاد شده در ساختمان ها و تبعات منفی اقتصادی بر جای مانده در آن ها در اثر وقوع زمین لرزه های گذشته، نیاز به توسعه ی سیستم هایی با خسارت محدود را بیان می کنند که قادر به باز توزیع انرژی لرزه ای وارد بر سازه به سمت اعضایی قابل تعویض باشند. استفاده از عملکرد گهواره ای در ساختار سیستم های باربر جانبی یکی از راهکارهای موثری است که در سالهای اخیر به دلیل امکان هدایت خرابی ها به سمت اعضایی قابل تعویض و نیز توانایی در تامین قابلیت خودمرکزی، به یک پیشنهاد جذاب برای محققین و جامعه ی مهندسی سازه تبدیل شده است. سیستم دیوار پیش ساخته با عملکرد گهواره ای شامل پانل های پیش ساخته ی بتنی است که بدون هر گونه اتصال تر یا خشک روی یکدیگر قرار می گیرند و از طریق یک یا چند کابل پیش تنیده به فونداسیون متصل می شوند. در چنین ساختاری دیوار قادر خواهد بود تحت بارگذاری جانبی آزادانه از روی پی بلند شده و حرکت گهواره ای داشته باشد. در این میان فیوز های استهلاک انرژی به کار گرفته شده، انرژی وارد بر سیستم را از طریق تغییرشکل های پلاستیک جذب خواهند کرد. استفاده از فیوزهای جایگزین پذیر به عنوان المان های استهلاک انرژی از جمله ساختارهای جدیدی است که برای دیوارهای پیش ساخته با عملکرد گهواره ای توسعه یافته است. با توجه به نو ظهور بودن این ساختار هنوز سوالات بی پاسخی در حوزه رفتار لرزه ای سیستم دارای فیوزهای بین دیواری باقی مانده است. در اصل هدف از انجام این پژوهش ارزیابی رفتار لرزه ای سیستم دیوارهای پیش ساخته با عملکرد گهواره ای دارای فیوزهای بین دیواری است. به همین منظور یک دیوار پیش ساخته با عملکرد گهواره ای در نرم افزار OpenSees مورد تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی قرار گرفته است. شتاب نگاشت های به کار گرفته شده در این مطالعه شامل زمین لرزه های kobe، Northridge و Chichi می شوند که هر کدام به دو سطح زمین لرزه ی سطح طراحی، DBE و بزرگترین زمین لرزه ی در نظر گرفته شده، MCE، مقیاس شده اند. نتایج تحلیل ها بیانگر عملکرد مطلوب لرزه ای این سیستم ها حتی به ازای زمین لرزه های با سطح MCE است. تغییرمکان جانبی نسبی ماندگار در انتهای بارگذاری در تمام نمونه ها محدود به 5460650 % است که نشان از قابلیت خودمرکزی سیستم دارد. کاهش سطح پیش تنیدگی در کابل ها حدود 5% است و مطابق انتظار هیچ تغییرشکل پلاستیکی در این المان ها مشاهده نمی شود.

کلیدواژه ها:

دیوارهای پیش ساخته ، قابلیت مرکزگرایی ، فیوز استهلاک انرژی ، تحلیل تاریخچه زمانی ، کابل پس کشیده