ارزیابی عددی آسیب پذیری مهاربندهای شورون در سیستم قاب مهاربندی غیرلرزه ای

قابهای مهاربندی شده همگرای فولادی (cbfs) سیستم های مقاوم در برابر بارهای جانبی هستند که از گذشته بسیار پر استفاده بوده اند. علیرغم ساخت و ساز در ابعاد گسترده و بهره برداری ادامه دار از این قاب ها، پژوهش های کمی بر روی رفتار آن ها که با نام غیر لرزه ای شناخته می شوند (ncbfs)، انجام گرفته است که عموما آزمایشگاهی بوده اند. از اوایل دهه 90 میلادی، طراحی لرزه ای قاب های مهاربندی ویژه (scbfs)، الزامات جدیدی مانند لزوم وجود فاصله در انتهای مهاربند برای چرخش آن، حداقل مقاومت جوش و لزوم فشرده ی لرزه ای بودن مقاطع، برای مهاربندها و ورق های اتصال و اتصالات مربوطه به وجود آورد. آزمایشات محدودی که بر روی این قاب های قدیمی انجام گرفته است، حاکی از عملکرد نامطمئن در برابر زلزله و نیاز مبرم آن ها به بهسازی دارد. این پژوهش در تلاش است تا با مدل سازی عددی و استفاده از روش اجزا محدود، دلایل این عملکرد نامطمئن را آشکار سازد. بدین منظور چندین مدل با بارگذاری چرخه ای افزایشی در نرم افزارهای آباکوس و ایتبس ساخته شد. نتایج به دست آمده از نمودارهای بار-تغییر مکان و انرژی تلف شده نشان می دهد که عدم فشردگی کافی مهاربند و طراحی غیر اصولی جزئیات اتصالات می تواند برای عملکرد سازه بسیار مضر باشد و از این رو بهسازی این دو نقص، دارای بالاترین اولویت است. در ادامه، این پژوهش با تمرکز بر روی نوع خاصی از مهاربندهای همگرا موسوم به شورون به بررسی این نوع از مهاربندها می پردازد. مهاربندهای شورونی که در گذشته ساخته شده اند عمدتا دارای مکانیزم تسلیم تیر هستند. نتایج نشان می دهد مکانیزم تسلیم تیر، مقاومت جانبی و ظرفیت شکل پذیری کافی را فراهم کرده و در نتیجه تیرها در قاب های شورون دارای اولویت کمی برای بهسازی هستند.