عملکرد لرزه ای قاب مهاربندی همگرای ضربدری مجهز به میراگر لاستیکی

قاب های مهاربند همگرای ضربدری به عنوان یکی از مرسوم ترین سیستم های باربر جانبی دارای جذب انرژی پایینی است. این مقاله به بررسی عملکرد یک سیستم اتلاف انرژی جدید در این قاب ها می پردازد که می تواند به عنوان یک سیستم کنترل غیرفعال در نظر گرفته شود. میراگر جدید که میراگر لاستیکی نام دارد، شامل یک هسته لاستیکی، صفحات فولادی نگه دارنده، چسب و چهار عدد پیچ است. ویژگی اصلی این میراگر استفاده از هسته لاستیکی برای اتلاف انرژی است. رفتار یکنواخت و چرخه ای یک قاب مهاربندی ضربدری یک طبقه تک دهانه با نسبت های مختلف ارتفاع به دهانه و مجهز به میراگر پیشنهادی از طریق مدل سازی المان محدود مورد مطالعه قرار گرفته است و همچنین برای صحت سنجی مدل ها، از مقایسه نتایج تحلیل نمونه های عددی مدل شده با نتایج مطالعات آزمایشگاهی استفاده شده است. میراگر لاستیکی به صورت نمونه های جفت و تک در قاب مهاربندی ضربدری استفاده شده است. علاوه بر این، از روش آسیب شکل پذیر نیز برای نشان دادن میزان آسیب به وجود آمده در اعضای اصلی سازه مانند اعضای مهاربندی استفاده گردیده است. نتایج تحلیل پوش آور مدل ها تحت بارگذاری یکنواخت نشان می دهد که کاهش سختی الاستیک در نمونه های دارای میراگر لاستیکی، نسبت به مدل های بدون میراگر لاستیکی در نسبت های مختلف ارتفاع به دهانه، بین ۹۳ تا ۹۸ درصد می باشد. همچنین بیشترین کاهش برش پایه تسلیم و نهایی برای مدل های دارای میراگر لاستیکی به ترتیب برابر ۹۱ و ۸۲ درصد است. از نتایج به دست آمده از تحلیل چرخه ای مدل ها می توان به کاهش تنش فون میسز در اعضای مهاربندی اشاره کرد که این کاهش برای نسبت های ارتفاع به دهانه ۰/۵، ۱ و ۱/۵ برابر ۲۶، ۴۲ و ۳۶ درصد می باشد. با توجه به نتایج، قاب مهاربندی ضربدری مجهز به میراگرهای لاستیکی تک و جفت، تحت بارگذاری چرخه ای و یکنواخت، دارای رفتار پایدارتری نسبت به قاب مهاربند ضربدری بدون میراگر لاستیکی است. از دیگر نتایج به دست آمده می توان به کاهش تغییر شکل غیرخطی و آسیب در اعضای اصلی قاب مهاربند ضربدری و همچنین جلوگیری از کمانش اعضای مهاربندی اشاره کرد.

کلیدواژه ها:

قاب مهاربندی همگرای ضربدری ، روش المان محدود غیرخطی ، سیستم کنترل غیرفعال سازه ای ، میراگر لاستیکی ، اتلاف انرژی