مطالعه و بررسی مهاربندهای ضربدری دارای میراگر میانی

از جمله ویژگی های مهم مهاربند هم محور، سختی مناسب آن برای جلوگیری از تغییرمکان طبقات در اثر بارهای جانبی ناشی از زلزله می باشد. بعلاوه اجرای ساده و مصرف فولاد کمتر در واحد سطح این سیستم در مقایسه با سیستم قاب خمشی از جمله محاسن آن محسوب می شود. از سوی دیگر رفتار لرزه ای نامطلوب مهاربندهای هم محور در اثر فقدان شکل پذیری لازم، استهلاک انرژی کم،کمانش زودهنگام و همچنین منحنی هیسترزیس نامتقارن درکشش و فشار، موجب تحقیقاتی برای بهبود عملکرد مهاربندهای هم محور شده است. در چند دهه گذشته تحقیقات گسترده ای برای افزایش شکل پذیری مهاربندهای هم محور صورت گرفته است که نتیجه این تحقیقات منجر به ارایه راهکارهایی جهت افزایش شکل پذیری آنها بوده است. یکی از روش هایی که برای استفاده در مهاربندهای هم محور ضربدری پیشنهاد شده، استفاده از یک قاب خمشی مستطیل شکل در محل تقاطع مهاربندهای ضربدری است. نیروهای کششی و فشاری مهاربند در امتداد قطرهای این قاب مستطیل شکل، موجب تشکیل مفاصل پلاستیک در قاب و در نتیجه استهلاک انرژی زلزله می شود. مطالعات نشان داده است که این قاب مستطیل شکل به عنوان فیوز عملکرد مناسبی داشته و خرابی های سازه را به خود محدود کرده ولی از طرف دیگر موجب کاهش سختی مهاربند هم محور ضربدری می شود. در این پایان نامه علاوه بر بررسی رفتار مهاربند ضربدری دارای قاب خمشی مستطیل شکل میانی، به بررسی استهلاک انرژی و عملکرد مهاربندهای ضربدری پرداخته شده است که در محل تلاقی مهاربندهای آنها، از یک قاب خمشی مستطیل شکل پر شده با صفحه فولادی از جنس فولاد نرم و معمولی استفاده شده است. در این پایان نامه قاب خمشی مستطیل شکل پر شده با صفحه فولادی، میراگر میانی نامیده می شود. در این تحقیق که بصورت عددی و با استفاده از نرم افزار آنالیز اجزای محدود abaqus بوده است، به بررسی عملکرد مهاربند ضربدری در مقایسه با مهاربندهای ضربدری دارای میراگر میانی پرداخته شده است. که نتایج حاصل از آنالیز مدل های مطالعاتی بیانگر این مطلب بوده که با ترکیب مناسبی از مقطع قاب و ابعاد صفحه میانی، حدود 90 درصد از سختی مهاربند ضربدری حفظ شده ولی شکل پذیری و میرایی مدل های مطالعه شده حدود دو برابر مهاربند ضربدری افزایش یافته است. علاوه بر آن هنگام وقوع زلزله، عضو مستهلک کننده انرژی، که همان قاب یا صفحه میانی می باشد، قبل از کمانش قطری های مهاربند ضربدری، جاری شده و با ورود به مرحله غیرخطی قسمت زیادی از انرژی زلزله را مستهلک کرده و از وارد آمدن خسارت به اعضای اصلی سازه، جلوگیری نموده و زمان ورود آن ها به مرحله غیر خطی را به تعویق انداخته و سبب ایجاد نمودارهای هیسترزیس چاق و پایدار گردیده است.