بررسی عملکرد لرزه ای مهاربند کمانش ناپذیر با هسته موازی

سازه های مسلح به مهاربندهای کمانش ناپذیر از جمله معدود سازه های مقاوم در برابر زلزله هستندکه دو خصوصیت سختی جانبی بالا و قابلیت فوق العاده ای در استهلاک انرژی زلزله را بطور همزمان دارا می باشند. این نوع سیستم مهاربندی علاوه بر بهبود چشمگیر عملکرد لرزه ای، موجب کاهش ابعاد مقاطع اعضای سازه و هم چنین کاهش هزینه های تعمیر سازه های مسلح به این اعضا پس از رخداد زلزله می شود. در این مقاله نشان داده می شود که مهاربند کمانش ناپذیر (brb) با چند هسته تسلیمی موازی دارای عملکرد لرزه ای بهتری نسبت به brb تک هسته ای می باشد. حالت بهینه و ابتکاری این سیستم مهاربندی، استفاده از سه هسته موازی با طول هسته تسلیمی یکسان و با تنش حد تسلیم متفاوت می باشد. مزیت این سیستم، افزایش ضریب رفتار، شکل پذیری و محدود کردن جابجایی طبقات تحت تحلیل استاتیکی غیرخطی می باشد. این مقاله به بررسی پارامترهای موثر در بهبود عملکرد لرزهای قاب های فولادی با مهاربند کمانش ناپذیر از جمله تک هسته و چند هسته بودن brb، تعداد طبقات و نوع پیکره بندی مهاربند (ضربدری، شورون و قطری) پرداخته است و پارامترهای عملکرد لرزه ای از جمله ضریب مقاومت افزون، ضریب شکل پذیری، ضریب کاهش مقاومت وابسته به شکل پذیری و ضریب رفتار این سازه ها (با brb های تک هسته ای و سه هسته ای) به روش تحلیل استاتیکی غیر خطی (پوش آور) برآورد می نماید. ضریب رفتار محاسبه شده برای حالت تک هسته ای، بدون توجه به ساختار (نحوه پیکره بندی مهاربندها)، برای قاب پنج طبقه حدود 7.6، برای قاب ده طبقه 17.1 و برای قاب پانزده طبقه 7 بدست آمدند. هم چنین ضریب رفتار محاسبه شده برای حالت موازی، بدون توجه به ساختار، برای قاب پنج طبقه حدود 14.9، برای قاب ده طبقه 32.6 و برای قاب پانزده طبقه 13 بدست آمدند. به طور میانگین ضریب رفتار برای همه قاب های مسلح به brb تک هسته ای 10.6 و برای brb حالت موازی، 20.2 بدست آمده است. تغییر مکان طبقات برای brb تک هسته ای و موازی در حد مجاز می باشند. طول و تعداد دهانه ها در قاب مفصلی مسلح به brb تاثیر چندانی روی عملکرد سازه ندارد و ساختار شورن از لحاظ کنترل جابجایی نسبی طبقات عملکرد بهتری نشان می دهد.