ارزیابی آزمایشگاهی و تحلیلی لرزه ای مهاربندهای کمانش‌ناپذیر سه‌هسته‌ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی عمران، واحد نجف‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف‌آباد، ایران

چکیده

در این مقاله جهت بهبود رفتار لرزه‌ای مهاربند‌های کمانش‌ناپذیر تک‌هسته‌ای، مهاربند‌های کمانش‌ناپذیر سه‌هسته‌ای پیشنهاد گردید که در آن از سه هسته با تنش تسلیم متفاوت به صورت موازی استفاده شده است. مهاربندهای کمانش‌ناپذیر به دو صورت تک هسته­ای و سه هسته­ای با ظرفیت کششی و فشاری یکسان ساخته شد و تحت پروتکل بارگذاری ATC-24 به صورت یک عضو محوری در آزمایشگاه تحت نیروی کشش و فشار قرار گرفتند. سپس مهاربندهای کمانش‌ناپذیر تک و سه‌هسته‌ای در یک قاب خمشی فولادی به صورت قطری قرار گرفته و با استفاده از تحلیل پوش‌آور تطبیقی غیرخطی عملکرد لرزه‌ای و ضریب رفتار آن‌ها بدست آمده است. با توجه به نتایج آزمایشگاهی، سطح زیر منحنی حلقه­ی هیسترزیس مهاربند کمانش‌ناپذیر سه هسته­ای نسبت به مهاربند کمانش‌ناپذیر تک هسته­ای به میزان 3/16‌% از مساحت بیشتری برخوردار است، همچنین ضریب میرای در تغییر طول نسبی 5/2% برای مهاربند کمانش‌ناپذیر سه‌هسته‌ای با اختلاف 8./8 % نسبت به مهاربند کمانش‌ناپذیر تک‌هسته‌ای بیشتر می‌باشد. میانگین ضریب رفتار حاصل از آنالیز پوش‌آور تطبیقی برای قاب خمشی فولادی مجهز به مهاربند کمانش‌ناپذیر تک‌هسته‌ای 11/8 و برای قاب خمشی فولادی مجهز به مهاربند کمانش‌ناپذیر سه‌هسته‌ای 14/9 بدست آمده است. در نتیجه‌ مهاربند کمانش‌ناپذیر سه هسته­ای از ظرفیت جذب و استهلاک انرژی بالاتر و عملکرد لرزه‌ای بهتری نسبت به مهاربند کمانش‌ناپذیر تک‌هسته‌ای برخوردار است و همچنین شکل پذیری قاب خمشی فولادی مجهز به مهاربند کمانش‌ناپذیر سه‌هسته‌ای از قاب فولادی مجهز به مهاربند کمانش‌ناپذیر تک‌هسته‌ای بالاتر است که نشان از رفتار بهتر مهاربند کمانش‌ناپذیر سه‌هسته‌ای در برابر زلزله و امر بهسازی سازه‌ها دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental and seismic analysis performance of three-core buckling restrained braces

نویسندگان [English]

  • ali chigoi
  • mohhamad ali rahgozar
  • mohsen izadinia
Department of Civil Engineering, Najafabad Branch, Islamic Azad University, Najafabad, Iran
چکیده [English]

In this paper, in order to improve the seismic behavior of BRBs, buckling-restrained braces with three parallel cores with different yield stress have been suggested and introduced. The buckling restrained braces were made in one and three steel core with the same tensile and compressive capacity. These braces were subjected to cyclic tensile and compressive loads in the laboratory under the ATC-24 loading protocol. Hysteresis cyclic performances of each brace were obtained and examined. Then, the one and three core buckling braces were placed diagonally in a steel moment frame and their seismic performance and response modification factors were obtained using adaptive pushover analysis. The results indicated that the three core brace has 16.3% and 8.8% higher energy absorption and damping capacity. In addition, the damping in the three-core brace in drift 2.5% is 8.8% higher than the one core brace. Mean value of response modification factors for steel moment frame with one-core brace is 8.11 and steel moment frame with three-core brace is 9.14. In conclusion, the three-core brace has higher energy absorption and damping capacity and the ductility of the steel moment frame with the three core brace is higher than that of the frame with the one core brace, which presented the three-core brace has more acceptable seismic performance and is highly recommended for rehabilitation

کلیدواژه‌ها [English]

  • Buckling
  • single core brace
  • three core brace
  • hysteresis cycle
  • adaptive pushover analysis