عملكرد لرزه‌اي سازه‌هاي بتني مسلح شده با آلياژهاي هوشمند

سيستم‌هاي هوشمند در سازه‌هاي مهندسي، سيستم‌هايي هستند كه به‌طور خودكار قابليت انطباق رفتار سازه، در پاسخ به بارگذاري غيرمترقبه را دارا مي‌باشند، تا بدين‌وسيله ايمني، افزايش عمر و كارايي سازه تامين گردد. يكي از تكنولوژي‌هاي جديدي كه امكان دستيابي به اين اهداف را ميسر مي‌سازد، ساخت و توسعه مواد هوشمند است. آلياژهاي حافظه‌دار شكلي به‌عنوان يكي از مواد هوشمند به علت دارا بودن خصوصياتي همچون ظرفيت ميرايي بالا، دوام، مقاومت در برابر خستگي و خوردگي و ... كاربردهاي مختلفي در زمينه‌هاي مختلف علوم و صنعت پيدا كرده‌اند. اگرچه از زمان كشف اين آلياژها چندين دهه مي‌گذرد ولي استفاده از آنها در صنعت ساختمان و مهندسي سازه به يك دهه گذشته باز مي‌گردد. اين مواد در مهندسي سازه در سيستم‌هاي كنترل فعال، نيمه فعال و غير فعال به‌كار برده مي‌شوند و بدين‌وسيله موجب كاهش خرابي سازه‌ها در بارهاي لرزه‌اي و افزايش ايمني آنها مي‌گردد. به‌منظور بررسي اثر آلياژ‌هاي حافظه‌دار، در اين پژوهش يك ساختمان بتني شش طبقه‌اي با تعداد دهانه‌هاي مساوي و با ارتفاع طبقات 3 متر در نظر گرفته شده است كه يك بار با ميلگرد معمولي و بار ديگر با ميلگرد از جنس آلياژ حافظه‌دار شكلي مدل‌سازي شده است. در تيرهاي اين قاب تنها از ميلگردهايي از جنس فولاد استفاده شده و فقط 15 درصد پايين ستون‌ها با ميلگرد از جنس آلياژ حافظه‌دار شكلي مسلح شده است. عملكرد لرزه‌اي اين قاب با اعمال شتاب‌نگاشت مربوط به زلزله مصنوعي با دوره بازگشت 2000 ساله مورد بررسي و شاخص‌هاي ارزيابي سازه مورد مقايسه قرار گرفته است. نتايج بدست آمده نشان مي‌دهد كه قاب بتني مسلح شده با آلياژ‌هاي حافظه دار شكلي قابليت 88 درصدي بازگشت به شكل اوليه خود پس از تغيير‌شكل پلاستيك را دارد.