ارزیابی پارامتری تأثیر شکل هندسی و جنس فولاد صفحه‌ی اتصال بر عملکرد چرخه‌ای مهاربندهای کمانش تاب

نوع مقاله: مقاله علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار دانشکده عمران دانشگاه ایوانکی، سمنان، ایران

2 استادیار، دانشکده عمران، دانشگاه غیرانتفاعی ایوان‌کی، سمنان، ایران

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

4 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران.

چکیده

 مهاربندهای کمانش تاب به‌طور معمول از یک هسته­ی فولادی که در یک غلاف فولادی پر شده با بتن می­باشند، ساخته­ می­شوند. هسته­ی فولادی بر اساس مقاومت محوری و با ظرفیت تسلیم فشاری و کششی بدون در نظرگیری گسیختگی طراحی می­شود و غلاف­های فولادی و بتنی مقاومت محوری و خمشی کافی را فراهم ساخته و از کمانش کلی مهاربند­ها جلوگیری می­کند. در این تحقیق، اثر شکل هندسی و جنس فولاد صفحه­ی اتصال بر عملکرد چرخه­ای مهاربندهای کمانش تاب با استفاده از شبیه­سازی اجزا محدودی موردبررسی قرار می­گیرد. تعداد 6 نوع صفحه­ی اتصال به‌صورت مستطیلی و منحنی شکل، با فولاد نرمه (ST37) و فولاد پر مقاومت کم آلیاژ (ST52) با و بدون سوراخ با جزئیات کامل در نرم‌افزار اجزا محدودی ABAQUS  مدل‌سازی شده و نتایج حاصله در قالب مدهای خرابی و منحنی‌های هیسترزیس نیرو-جابجایی موردمطالعه و مقایسه قرار می­گیرند. در این تحقیق، برای اطمینان از روش مدل‌سازی و فرضیات مورداستفاده، یک نمونه­ی آزمایشگاهی مهاربند کمانش تاب در نرم‌افزار اجزا محدودی ABAQUS صحت سنجی شده است. نتایج این مطالعه حاکی از تأثیر قابل‌ملاحظه اثر شکل هندسی صفحه­ی اتصال و جنس آن بر عملکرد چرخه­ای قاب­های دارای مهاربند­های کمانش تاب می­باشد.

کلیدواژه‌ها


[1]- یاراحمدی، ح. و سروش نیا، س.، 1390، بررسی ضریب رفتار قاب‌های مهاربندی شده با بادبند کمانش تاب زانویی، اولین کنفرانس بین المللی ساخت و ساز شهری در مجاورت گسل­های فعال، تبریز.

[2]- Tremblay, R., Degrange, G., Blouin, J., 1999, Seismic rehabilitation of a four-storey building with a stiffened bracing system, Proc., 8th Canadian Conference on Earthquake Engineering, Vancouver, B.C. Canadian Association of Earthquake Engineering, Vancouver, B.C. pp.549-554.

[3]- Takeuchi, T., Hajjar, J. F., Matsui, R., Nishimoto, K., and Aiken, I. D., 2012, Effect of local buckling core plate restraint in buckling restrained braces, Engineering Structures, 44, pp. 304-311.

[4]-Clark, P., Aiken, I., Tajirian, F., Kasai, K., Ko, E., and Kimura, I., 1999, Design procedures for buildings incorporating hysteretic damping devices, Design Procedures for Buildings Incorporating Hysteretic Damping Devices,1(1), pp.1-21.

[5]- Yashino, T., and Karino, Y., 1971, Experimental Study on Shear Wall with Braces, Architectural Institute of Japan, Structural Engineering, 11, pp.403-404, (in Japanese).

[6]- Yu, Y. J., 2012, A Type of Buckling Restrained Brace for Convenient Inspection and Replacement, journal of structural engineering, 12, pp.20-35, (in Japanese).

[7]- Hoveidae, N., Rafezy, B., 2012, Overall Buckling Behavior of All Steel Buckling Restrained Braces, Constructional Steel Research, 79, 3, pp.151-158.

[8]- Piedrafita, D.,  Cahis, X., and Simon, E., 2013, A New Modular Buckling Restrained Brace for Seismic Resistant Buildings, Engineering Structures, 56, 2, pp.1967-1975.

[9]- Quan, Gu., Alessandro, Z., Yi, P., and Andrea, D., 2014, Effect of buckling-restrained brace model parameters on seismic structural response, Constructional Steel Research, 98, 4, pp.100-113.

[10]- Junxian, Zh., Bin, W., Wei, L., and Jinping, O., 2014, A practical and unified global stability design method of buckling-restrained braces: Discussion on pinned connection, Journal of Constructional Steel Research, 95, pp.106-115.

[11]- اشتری، پ.، بیگدلی، ح.، و قمی، ح.، 1394، بررسی رفتار لرزه­ای بادبندهای مقاوم در برابر کمانش  BRBبا هسته آلیاژ حافظه­دار شکلی SMA، دهمین کنگره بین المللی مهندسی عمران، دانشگاه شیراز.

[12]- Peng, P., Li, W., Xin, N., Kailai, D., Jiangbo, S., 2016, Seismic performance of a reinforced concrete frame equipped with a double-stage yield buckling restrained brace, The Structural Design of Tall and Specia, 26, 2, pp.153-170.

[13]- Quan, Ch., Chun-Lin, W., Shaoping, M., and Bin, Z., 2016, Effect of the unbonding materials on the mechanic behavior of all-steel buckling-restrained braces, Engineering Structures, 111, pp.478-493.

[14]-Canxing, Q., Yichen, Z., Han, L., Bing, Q., Hetao, H. and Li, T., 2018, Seismic performance of Concentrically Braced Frames with non-buckling braces, Engineering Structures, 154, 1, pp.93-102.

[15]- Abaqus, Abaqus/standard. Version 6.11, ABAQUS, Inc., Pawtucket, R.I, 2012.