مقایسه رفتار لرزه ای مهاربندهای کمانش ناپذیرتمام فولادی با مهاربندهای فولادی معمولی

مقایسه رفتار لرزه ای مهاربندهای کمانش ناپذیرتمام فولادی با مهاربندهای فولادی معمولی

با توجه به تجارب حاصل از زلزله های گذشته و هم چنین اطلاعات بدست آمده از طریق آزمایش، مهاربندهای معمولی در مقابل بارهای دینامیکی زمین لرزه دارای عملکرد مطلوبی نبوده و عمده اتلاف انرژی در این مهاربندها تنها زمانی صورت می پذیردکه مهاربند تحت کشش باشد ولی زمانی که در معرض فشار قرار گیرد، قبل از رسیدن به تنش تسلیم کمانش کرده و در نتیجه ظرفیت جذب انرژی زلزله در این مهاربندها کاهش قابل توجهی پیدا خواهدکرد. اختلاف بین ظرفیت فشاری و کششی این مهاربندها باعث کاهش قابل توجه مقاومت آن تحت بارگذاری چرخه ای شده است. جهت مقابله با ظرفیت شکل پذیری پایین مهاربند معمولی فولادی سیستم جدیدی از مهاربند با عنوان مهاربند کمانش ناپذیر در حدود سی سال قبل معرفی گردید. در این سیستم ها از کمانش فشاری هسته مهاربند از طریق تعبیه یک سیستم محصور کننده جلوگیری شده است. البته غلاف مذکور تنها نقش تأمین مقاومت خمشی کافی برای اطمینان از عدم وقوع کمانش کلی در مهاربند را ایفا می نماید. در این سیستم برخلاف سیستم مهاربند معمولی که تنها در چند نقطه از طول مهاربند امکان ایجاد مفاصل پلاستیک جهت استهلاک انرژی فراهم می شود در تمام طول هسته مهاربند کمانش ناپذیر امکان رفتار غیرالاستیک تحت بارگذاری چرخه ای محوری وجود دارد. مبانی عملکرد اصلی این مهاربندها جلوگیری از وقوع کمانش هسته فولادی به منظور وقوع پدیده ی تسلیم فشاری در آن و در نتیجه امکان جذب انرژی در این عضو از سازه می باشد. در حقیقت مهاربندهای کمانش ناپذیر با ایده صلبیت بخشیدن به هسته مهاربند تحت فشار و جلوگیری از کمانش آن تولید می شوند. همین عامل باعث می شود که سازه های دارای این مهاربندها رفتار پایدارتری را از خود نشان دهند. جهت ارزیابی دقیق تر چهار ساختمان با تعداد طبقات سه و شش طبقه با شرایط بارگذاری یکسان گروه اول با سیستم قاب فولادی با مهاربند کمانش ناپذیر تمام فولادی و دیگری سیستم قاب فولادی با مهاربند فولادی معمولی تحت شتاب نگاشت های ثبت شده از سه زلزله به روش دینامیکی تاریخچه زمانی غیر خطی با استفاده از نرم افزار ایتبس ورژن 2015 تحلیل شده اند. سپس نتایج حاصل از این تحلیل لرزه ای در بخش جابه جایی نسبی طبقات با یکدیگر مقایسه گردیده است. نتیجه گیری ها نشان می دهد که سازه با سیستم مهاربند کمانش ناپذیر تمام فولادی رفتار لرزه ای بهتر از سیستم مهاربند فولادی معمولی دارد.