بررسی پارامتری عملکرد چرخه ای مهاربندهای کمانش تاب با هسته های متفاوت

نوع مقاله : مقاله علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار دانشکده عمران دانشگاه ایوانکی، سمنان، ایران

2 گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه ایوان کی

3 گروه عمران، دانشکده مهندسی، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران

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

چکیده

مهاربند کمانش تاب (BRB) نوعی میراگر با قابلیت استهلاک انرژی بالا است. این میراگر شامل هسته­ی فولادی لاغر، پوشش بتنی که جهت نگهداری هسته­ی فولادی به‌صورت پیوسته و جلوگیری از کمانش آن تحت فشار محوری طرح‌شده، و لایه­ای میانی که مانع از اندرکنش­های ناخواسته بین هسته­ی فولادی و غلاف بتنی می­شود، می­باشد. قاب‌های مهاربندی‌شده‌ای که از BRB استفاده می‌کنند، به‌عنوان قاب­های مهاربندی‌شده‌ی کمانش تاب، شناخته می­شوند که مزیت­های فراوانی در مقایسه با قاب­های مهاربندی معمولی دارند. در این تحقیق، اثر شکل هندسی و تعداد سوراخ در هسته­ی مهاربند کمانش تاب از طریق شبیه­سازی عددی با روش اجزا محدودی موردبررسی قرار گرفته است. تعداد 6 نوع هسته­ی دارای سوراخ مستطیل و دایره­ای شکل با مساحت­های برابر به‌صورت بدون سوراخ و دارای یک، سه و پنج سوراخ با جزئیات کامل در نرم‌افزار ABAQUS مدل‌سازی و نتایج حاصله در قالب مدها خرابی، شدت خسارات و نیز منحنی­های هیسترزیس موردمطالعه قرارگرفته­اند. برای اطمینان از روش و فرضیات مدل‌سازی، یک نمونه­ی آزمایشگاهی صحت­سنجی ‌شده است. نتایج این مطالعه حاکی از تأثیر قابل­ملاحظه­ی اثر تعداد بیشتر سوراخ و استفاده از سوراخ دایره­ای شکل به‌جای مستطیل شکل بر عملکرد چرخه­ای 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، ایران.
[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., 549-554.
[3]- Jia, M., Guo, L. & Lu, D., 2014, Performance testing and comparison of buckling-restrained braces with H and crisscross cross section unrestrained segments, International Journal of Steel Structure, 14, 745–753. 
[4]- Clark P, Aiken I, Tajirian F, Kasai K, Ko E, Kimura I., 1999, Design procedures for buildings incorporating hysteretic damping devices, Design Procedures for Buildings Incorporating Hysteretic Damping Devices, 1, 1, 1-21.
[5]- Yashino, T.,  Karino, Y., 1971, Experimental Study on Shear Wall with Braces, Architectural Institute of Japan, Structural Engineering, 11, 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, 20-35.
[7]- Hoveidae, N., Rafezy, B, 2012, Overall Buckling Behavior of All Steel Buckling Restrained Braces, Constructional Steel Research, 79, 3, 151-158.
[8]- Piedrafita, D. Cahis, X. Simon, E., 2013, A New Modular Buckling Restrained Brace for Seismic Resistant Buildings, Engineering Structures, 56, 2, 1967-1975.
[9]- Quan, G., Zona, A., Peng, Yi, Dall'Asta, A., 2014, Effect of buckling-restrained brace model parameters on seismic structural response, Constructional Steel Research, 98, 4, 100-113.
[10]- Zhao, J., Wu, B., Wei, L., 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, 106-115.
]11[- اشتری، پ.، بیگدلی، ح.، 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، ایران.
[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, 153-170.
[13]- Quan, Ch., Chun-Lin, W., Shaoping, M., Bin, Z., 2016, Effect of the unbonding materials on the mechanic behavior of all-steel buckling-restrained braces, Engineering Structures, 111, 478-493.
[14]- Canxing, Q., Yichen. Z., Han. L., Bing Q., Hetao, H., Li, T., 2018, Seismic performance of Concentrically Braced Frames with non-buckling braces, Engineering Structures, 154, 1, 93-102.
[15]-Abaqus, Abaqus/standard., 2012, Version 6.11, ABAQUS, Inc., Pawtucket, R.I.