ارزيابي رفتار لرزه‌اي قاب‌هاي دوگانه فولادي با مهاربند برون محور داراي ميله‌ي آلياژ حافظه‌دار شكلي

Evaluation of seismic behavior of eccentric braced dual steel frames equipped with shape memory alloys

به ­دليل مناسب بودن سيستم مهاربندهاي برون محور از نظر عملكرد و شكل‌پذيري مطلوب و نيز بررسي ميزان تأثير مصالح برگشت‌­پذير مانند آلياژ حافظه­‌دار شكلي در كاهش تغيير مكان پسماند در انتهاي زمان زلزله، ارزيابي لرزه‌­اي سازه‌­هاي با تعداد طبقات مختلف در اين پژوهش انجام شد. سازه‌­هاي داراي سيستم دوگانه قاب خمشي فولادي با مهاربند برون محور در 5، 10 و 15 طبقه با ميله‌­ي آلياژ حافظه­‌دار شكلي، تحت تحليل ديناميكي غيرخطي تاريخچه­‌ي زماني قرار گرفته و بيشينه جابجايي مطلق بام و نسبي طبقات، بيشينه تغيير مكان پسماند بام، بيشينه برش پايه و شتاب بام در قاب‌هاي مورد نظر، ارزيابي و مقايسه شدند. نتايج نشان داد كه تغيير مكان مطلق و نسبي بين طبقه­اي در هر سه سازه مورد نظر داراي ميله آلياژهاي حافظه‌­دار شكلي به دليل ضريب كشساني پايين اين آلياژ بيشتر از سازه­ بدون آن مي­باشد. از طرفي نيز، مقادير تغيير مكان پسماند به سبب خاصيت فوق الاستيك مصالح آلياژ حافظه­‌دار شكلي و نيز برش طبقات و شتاب نظير طبقه بام با توجه به افزايش زمان تناوب و نرمي سازه­، در مدل­­‌هاي داراي اين نوع آلياژ نسبت به سازه‌­هاي بدون آن، كاهش مشخصي داشته­‌اند. همچنين مقايسه‌­ي پاسخ‌­هاي سازه­ در طبقات مختلف نيز حاكي از اثر كاهشي بيشتر در تغيير مكان پسماند سازه­‌ي 5 طبقه و نيز در برش پايه و شتاب بام سازه­‌هاي 10 و 15 طبقه دارد.

Due to the suitability and ductility of the eccentric bracing system, the effect of reversible materials such as shape memory alloys in reducing the residual displacement at the end of the earthquake is studied. Moreover, seismic evaluation of eccentric bracing dual steel bending frame structures within 5, 10, and 15-stories equipped with shape memory alloy rods were subjected to the non-linear dynamic time history analysis. Maximum absolute displacement of the roof and relative displacement of stories, the maximum residual displacement of the roof, maximum base shear, and roof acceleration in the desired frames were evaluated and compared. Survey results showed that the absolute and relative inter-story drift in all three models due to the lower elastic modulus of shape memory alloys has been greater than models without shape memory alloys. On the other hand, the values of residual displacement, shear stories, and acceleration of the roof of structural models ​ have shown a sudden sharp drop compared to models that have not been equipped with shape memory alloys. Comparison of structural responses in different models also showed a further reduction effect on the plastic displacement of the 5-stories model, base shear, and roof acceleration of 10 and 15-stories structures.