بررسی رفتار لرزه ای قاب های فولادی مهاربندی شده مجهز به حلقه های ترکیبی فولاد و نایتینول

در سال های اخیر روش های کنترل غیرفعال سازه به جایگزین مناسبی برای روش های سنتی جهت کنترل لرزه ای سازه ها تبدیل شده است. مجموعه تلاش های انجام شده در این مسیر را می توان به دو دسته کلی طراحی و اجرای سیستم های لرزه ای کارآمد و استفاده از مصالح نوین و موثر تقسیم کرد. از جمله سیستم های لرزه ای کارآمد، می توان میراگر حلقوی را نام برد، که به صورت یک حلقه ی فولادی در مرکز مهاربندهای ضربدری شکل قرار می گیرد. این سیستم علاوه بر افزایش سختی جانبی و میرایی سازه باعث کاهش نیروی محوری مهاربند ها و جلوگیری از کمانش آن ها می شود. در شاخه استفاده از مصالح نوین می توان به آلیاژهای حافظه دار شکلی اشاره کرد. آلیاژهای حافظه دار شکلی، دارای دو خاصیت منحصر به فرد فوق کشسانی و اثر حافظه شکلی هستند. خاصیت فوق کشسانی به این مواد امکان تحمل کرنش های زیاد، بدون باقی ماندن کرنش های پسماند پس از باربرداری را می دهد. به علاوه خواص مطلوب جذب انرژی بالا، خستگی ناپذیری و مقاومت در برابر خوردگی امکان استفاده از این ماده را در کنترل لرزه ای سازه فراهم می آورد. هدف اصلی از این پژوهش بررسی رفتار لرزه ای قاب های مهاربندی شده مجهز به سیستم میراگر حلقوی فولادی و مطالعه تاثیر استفاده از آلیاژ حافظه دار شکلی به جای فولاد در میراگر می باشد. به این منظور از نرم افزار abaqus استفاده شده است. برای معرفی آلیاژ حافظه دار شکلی به نرم افزار از زیر برنامه ی نوشته شده در نرم افزار fortran، که قابلیت شبیه سازی رفتار آلیاژ حافظه دار شکلی را در کلیه حالت ها دارد، استفاده شده است. مدل های مورد استفاده در این پژوهش به صورت قاب خمشی، قاب مهاربندی شده ساده ضربدری، قاب مهاربندی شده مجهز به سیستم میراگر حلقوی فولادی و قاب مهاربندی شده مجهز به سیستم میراگر حلقوی نایتینول است. قاب ها در ارتفاع چهار، هشت و دوازده طبقه، و با دهانه های چهار و شش متری مورد بررسی قرار گرفته است. کلیه قاب ها تحت بار گذاری تک آهنگ و چرخه ای قرار گرفته است. به منظور بررسی رفتار لرزه ای سازه ضریب رفتار کلیه قاب ها در طبقات و دهانه های مذکور محاسبه شده و رفتار چرخه ای آن ها نظیر چرخه های پسماند و استهلاک انرژی در هر چرخه مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان دهنده ی افزایش مقدار ضریب رفتار قاب های مجهز به سیستم میراگر حلقوی فولادی و نیز جذب انرژی بالا در هر دو میراگر حلقوی فولادی و به ویژه نایتینول می باشد.