کنترل غیرفعال در پلها توسط آلیاژهای هوشمند

از زمان توجه به زلزله و اثرات مخرب آن در سازههای مختلف سالهاست که می گذرد و همچنان به عنوان یکی از مخرب ترین حوادث طبیعی معرفی می گردد. در طی سالها، روشها و شیوه های گوناگونی برای مقوم ساختن سازه ها در برابر زلزله ارائه شده و این روند در جهت بهبود همچنان ادامه دارد. پلها به دلیل نقش حیاتی که برعهده دارند، از جمله سازه های بسیار مهم محسوب می گردند. به دلیل اهمیت این سازه ها و لزوم قابل استفاده بودن آنها بعد از وقوع زلزله، محققین و مهندسان به دنبال یافتن راه های جدید و کارآمد برای طراحی پل ها و یا مقاوم سازی پل های موجود در برابر زلزله می باشند. از جمله قدیمی ترین این روشها، که جزء روشهای کنترل غیر فعال محسوب می شود، طراحی بر اساس تئوری مقاومت می باشد، که در بعضی از موارد چه از لحاظ تکنیکی، روش منطقی برای طراحی پلها محسب نمی گردد. یکی از شیوه های جدید کنترل سازه ها در برابر زلزه استفاده از مصالح هوشمندی است که با توجه به شدت زلزله و درجه حرارت رفتار متغیری از خود نشان می دهند. هوشمند بودن این مصالح از آن جهت است که می توانند در فازهای متفاوت رفتاری، پاسخ های متفاوتی از خود نشان دهند. یک گروه از این مصالح، آلیاژهای فلزی هستند که تحت نام اختصاری SMA شناخته می شوند. این مصالح هوشمند نه تنها به دلیل خاصیت میرایی خود، باعث اتلاف انرژی در هنگام زلزله می شوند، بلکه این قابلیت را در این مقاله ابتدا، خصوصیات رفتاری این آلیاژ هوشمند بیان می گردد و روابط حاکم بر رفتار آن ارائه می شود. در ادامه با کمک گرفتن از یک مدل دو بعدی در نرم افزار matlab تاثیر این آلیاژ هوشمند در بهبود پاسخ های پل در هنگام زلزله مورد مطالعه قرار خواهد گرفت. سپس در غالب یک مدل کاربردی پاسخ های پل مجهز شده به آلیاژ هوشمند تحت سه سطح زلزله متفاوت مورد بررسی قرار می گیرد و کارایی آن با پل مجهز شده با جدایشگرهای LRB مقایسه می گردد. نتایج این مقاله نشان می دهد، کنترل غیرفعال پلها توسط آلیاژهای هوشمند نه تنها یک روش کارامد در کنترل رفتار پل در هنگام زلزله می باشد، بلکه عملکرد بهتری نسبت به دیگر روشهای مدرن کنترل غیرفعال پلها مثل جدایشگرهای LRB دارد.

کلیدواژه ها:

رفتار سوپر الاستیک ، جدایشگر لرزه ای LRB ، آلیاژ هوشمندsma ، فاز آیوستنایت ، فاز مارتنزایت