بهبود رفتار غیرخطی مهاربندهای همگرا با استفاده از یک میراگر جدید شش‌ضلعی شکل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی عمران، واحد زنجان، دانشگاه آزاد اسلامی، زنجان،ایران

2 گروه مهندسى عمران، واحدزنجان، دانشگاه آزاد اسلامى، زنجان، ایران

3 گروه مهندسى عمران، واحد دره شهر، دانشگاه آزاد اسلامى، دره شهر، ایران

چکیده

در اﻳﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﻳﻚ ﻣﻴﺮاﮔﺮ ﻓﻠﺰى جاری ﺷﻮﻧﺪه ﺟﺪﻳﺪ ﺑﻪ ﻧﺎم ”ﻣﻴﺮاﮔﺮ شش ضلعی ” ﻣﻌﺮﻓﻰ ﺷﺪه اﺳﺖ. اﻳﻦ ﻣﻴﺮاﮔﺮ از ورقﻫﺎى ﻓﻮﻻدى ﺳﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪه و ﺷﺎﻣﻞ ﺗﻌﺪادى پره اﺳﺖ ﻛﻪ اﻧﺮژى ورودى را از ﻃﺮﻳﻖ ﺗﺴﻠﻴﻢ ﺧﻤﺸﻰ درون ﺻﻔﺤﻪ ﺧﻮد ﻣﺴﺘﻬﻠﻚ ﻣﻰﻛﻨﺪ. این نوع جدیدی از میراگرهای شش ضلعی تسلیمی( ( HADAS  با قرار گیری در دوطرف المان قطری درناحیه انتهایی اتصال به پای ستون، از کمانش مهاربند جلوگیری و استهلاک انرژی توسط میراگر انجام می شود. برای بررسی عملکرد چرخه‌ای میراگر HADAS پیشنهادی، 15 نمونه عددی توسط نرم‌افزار آباکوس شبیه سازی شده است. مطالعه رفتار چرخه‌ای بر روی قاب فولادی یک دهانه و یک طبقه انجام و حساسیت رفتار چرخه ای بر اساس پارامترهای ضخامت، طول و نسبت بعد به ضخامت المان اتصال مهاربند به میراگر ،مورد مطالعه قرار گرفته است. ضخامت‌های مورد بررسی میراگر 12، 21 و 30 میلیمتر، طول مورد بررسی میراگر 400، 500 و 600 میلیمتر، هندسه مورد بررسی میراگر شش ضلعی و ضخامت المان اتصال مهاربند به میراگر 12، 21 و 30 میلیمتر در نظر گرفته شده است و مقطع پروفیل مصرفی مهاربند 2UNP160 میباشد. نتایج این مطالعه نشان داد که این نوع میراگر رفتار خوبی در استهلاک انرژی قاب دارد و مجموع سختی صفحات فولادی تشکیل دهنده میراگرهای HADAS، حتما باید از سختی مهاربند کمتر باشد تا عملکرد قاب قبولی از خود نشان دهند. اگر سختی میراگر از سختی مهاربند بیشتر شود سبب کمانش مهاربند و تشکیل مفصل پلاستیک در مهاربند میگردد. مقادیر ضخامت و طول میراگر در حالتی که سختی کمتری را نسبت به سختی مهاربند تشکیل می‌دهند، سبب تمرکز مفصل پلاستیک در میراگروعملکرد بهینه می‌شوند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Performance Investigation of A new type of Hexagonal damper in a diagonal brace

نویسندگان [English]

  • mohsen yousefi 1
  • Yahya nassira 2
  • ali ghamari 3
1 Ph.D. Candidate, Department of Civil Engineering, zanjan Branch, Islamic Azad University, zanjan, Iran
2 Department of Civil Engineering, zanjan Branch, Islamic Azad University, zanjan, Iran
3 Department of Civil Engineering, darehshahr Branch, Islamic Azad University, darehshahr, Iran
چکیده [English]

In this study, a new metallic Yielding called “hexagonal damper " is introduced. It is made of steel sheets and consists of a number of blades damping incoming energy through the bending yield of its plate. This new type of yielding hexagonal dampers (HADAS) are placed on the both sides of diagonal element at the end of the connection to column base, to prevent brace buckling and energy dissipation is done by the damper.  To evaluate the cyclic performance of the proposed HADAS hexagonal damping, 15 numerical samples were simulated by Abaqus software. The study of cyclic behavior was performed on steel frames with one span and story and the sensitivity of cyclic behavior was studied based on the damper parameters such as thickness, length, geometry and dimension ratio to the thickness of the connection element of bracing to damper. The examined damper thicknesses are 12, 21, and 30 mm, examined damper lengths are 400, 500, and 600 mm, the geometry of examined damper is hexagonal, and the brace thicknesses are considered as 12, 21 and 30 mm. The cross section of the consumable brace profile is 2UNP160. The results of this study presented that this type of damper has a suitable behavior in frame energy dissipation and the total stiffness for steel plates of HADAS dampers definitely must be less than the brace stiffness in order to have an acceptable function. If the damper stiffness is more than the brace stiffness, it will cause the brace buckling and plastic joint formation in brace. The values of the thickness and length of the damper, when they are less rigid than the rigidity of the brace, cause the plastic joint to be focused on the damper and optimize performance.                

کلیدواژه‌ها [English]

  • Damper
  • Metal Yielding
  • Absorbing Energy
  • Shear Yielding. Structural Control
  • Diagonal brace