بررسی عملکرد لرزه‌ای مهاربندهای کمانش‌تاب با دو هسته‌ی تسلیمی موازی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه عمران، واحد گرمسار، دانشگاه آزاد اسلامی، گرمسار، ایران

2 گروه مهندسی عمران، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران

3 گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

چکیده

ساز­ه­های مجهز به مهاربندهای کمانش­تاب (BRB) از جمله سازه­های مقاوم در برابر زلزله هستند که دو خصوصیت سختی جانبی بالا و قابلیت جذب و اتلاف انرژی را همزمان دارا می­باشند. در این تحقیق، به منظور بررسی عملکرد لرزه­ای مهاربند­های کمانش تاب یک هسته­ای و دو هسته­ای از مکانیزم دو هسته­ی موازی با طول هسته­ی یکسان و با تنش تسلیم متفاوت استفاده شده است. بنابراین در این مطالعه، 3 ساختمان سه بعدی 3، 6 و 9 طبقه مجهز به مهاربندهای همگرای ضربدری کمانش تاب در نرم افزار  ETABS 2017 بر اساس آئین­نامه­ی AISC-LRFD طراحی و کلیه­ی ضوابط لرزه­­ای استاندارد 2800 ویرایش چهارم نیز کنترل و در ادامه قاب­های دو بعدی پیرامونی مجهز به مهاربندهای کمانش تاب در دو حالت یک هسته­ای و دو هسته­ا­ی در نرم افزار SeismoStruct 2018  مدل­سازی شده است. به منظور بررسی رفتار سازه­های مذکور، تحلیل­های استاتیکی غیر خطی بهنگام شونده و دینامیکی غیر خطی تاریخچه زمانی تحت 3 زلزله­ی دور از گسل انجام شده است. نتایج نشان می­دهد که استفاده از دو هسته­ی تسلیمی موازی سختی الاستیک سازه را افزایش می­دهد ولی تغییر محسوسی در مقاومت جانبی سازه­ها ایجاد نمی­کند. همچنین  تحت زلزله­های اعمال شده منحنی­های هیسترزیس به دست آمده نشان می­دهد که استفاده از دو هسته­ی موازی اتلاف انرژی زلزله را بیشتر می­نماید. به طور کلی استفاده از مهاربندهای کمانش تاب دو هسته­ای، پاسخ­های لرزه­ای از قبیل جابجایی بام، شتاب بام، جابجایی نسبی و برش پایه را تقریبا تا 20 درصد کاهش داده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Seismic Performance Investigation of Buckling Restrained Braces with Parallel Yielding Double Core

نویسندگان [English]

  • Kourosh Mehdizadeh 1
  • Abbasali Sadeghi 2
  • Seyede Vahide Hashemi 3
1 Department of Civil Engineering, Garmsar Branch, Islamic Azad University, Garmsar, Iran
2 Department of Civil Engineering, Mashhad Branch, Islamic Azad University, Mashhad, Iran
3 Department of Civil Engineering, Engineering Faculty, Sistan and Baluchestan University, zahedan, Iran
چکیده [English]

The buildings equipped with buckling restrained brace (BRB) are earthquake resistant structures that have two properties of high lateral stiffness and ability to absorb and dissipate energy at the same time In this study, a parallel double core mechanism with the same core length and with different yielding stress was used to investigate the seismic performance of buckling restrained brace of single core and double core. Therefore, in this research, three 3-dimensional 3, 6 and 9-story buildings equipped with concentric buckling restrained braces were designed according to AISC-LRFD Code along with the controlling of the seismic criteria based on standard 2800 version 4th in ETABS 2017 software. Then, the two dimensional perimeter frames equipped with buckling restrained brace were modeled in SeismoStruct 2018 software in two states of single core and double core. In order to investigate the behavior of these structures, the adaptive pushover nonlinear static analysis and time history nonlinear dynamic analysis were performed under three far fault earthquakes. The results presented that the use of a parallel yielding double core increased the elastic stiffness of the structures but does not cause a noticeable change in the lateral strength of the prototypes. Also under applied earthquakes, the hysteresis curves were obtained and these figures showed that the use of a parallel double core increased the earthquake energy dissipation. In general, the use of the double core buckling restrained brace reduced seismic responses such as roof displacement, roof acceleration, drift and base shear by approximately 20%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • : Buckling Restrained Brace (BRB)
  • Parallel Yielding Double Core
  • Adaptive Pushover Nonlinear Static Analysis
  • Time history Nonlinear Dynamic Analysis
  • Far-Fault Earthquake