بررسی عددی میراگر دوسطحی با ورق روسری در اتصال خمشی تیر به ستون

زلزله‌های گذشته با تحمیل خسارت‌های زیاد، بیانگر ضعف عملکرد لرزه‌ای سازه‌ها به‌خصوص در محل اتصال تیر به ستون بوده و کاربرد قطعاتی مثل میراگرهای اصطکاکی و جاری‌شونده جهت استهلاک انرژی زلزله و کاهش ارتعاشات ناشی از آن، به یکی از ضرورت‌های مهندسی عمران تبدیل گردیده است. سیستم‌های کنترل غیرفعال چندسطحی یکی از مواردی است که در دهۀ اخیر مورد توجه محققین قرار گرفته است. ایدۀ کلی در سیستم‌های مذکور، ترکیب دو سیستم کنترل غیرفعال با سختی متفاوت بوده که تحت نیروهای با شدت مختلف، موجب تغییر در مشخصات سیستم و بروز رفتارهای متفاوت تحت سطوح انرژی است. در این تحقیق در ابتدا یک سیستم کنترل دوسطحی با میراگر غیرفعال اصطکاکی-جاری‌شونده در ورق روسری در محل اتصال گیردار تیر به ستون، با قابلیت جذب انرژی و تغییر سختی در سطوح متفاوت زلزله، جهت کاهش ارتعاشات لرزه‌ای سازه‌ها ارائه گردیده و با انجام تحلیل‌های استاتیکی غیرخطی با استفاده از نرم‌افزار اجزاء محدود abaqus عملکرد آن‌ها مورد ارزیابی قرار گرفته است. با توجه به نتایج ارزیابی، بهبود عملکرد نمونه‌های تحلیلی با نسبت بهینۀ طول به ضخامت ورق روسری بوده و افزایش پایداری و مساحت زیر منحنی‌های هیسترزیس و به تبع آن افزایش استهلاک انرژی از اثرات آن است. مقایسۀ منحنی‌های هیسترزیس میراگر پیشنهادی در محل اتصال گیردار، گویای رفتار شکل‌پذیر با عملکرد دوسطحی مناسب مطابق انتظار بوده و اتلاف انرژی در سطوح مختلف نیرویی را به خوبی فراهم آورده است، طوری که ضوابط طرح لرزه‌ای برای اتصال خمشی ویژه را بر اساس آیین‌نامۀ aisc تامین می‌کند. همچنین میراگر پیشنهادی به‌عنوان عضو مستهلک‌کنندۀ انرژی در سطوح مختلف زلزله، باعث جذب انرژی شده و با تحمل لغزش و تسلیم، قادر به کنترل لرزه‌ای سازه خواهد بود.

numerical analysis of a two-level friction damper with a cover plate in the beam-to-column moment connection

in previous earthquakes, many steel frames suffered damage to their ordinary rigid moment beam-to-column connections. as a result, the use of multi-level control systems in structures has gained attention from engineers in recent years. the main idea in this system is to combine two separate control systems with different stiffness and strength, thus creating dual seismic behaviors. in this study, a two-level friction-yielding damper passive control system is presented for beam-to-column connections, and its cyclic behavior is evaluated using nonlinear static analysis with the finite element method using abaqus software. the evaluation results demonstrate that the performance of the samples improves with an optimal ratio of length to thickness. this improvement is reflected in increased stability and area of the hysteresis curves, ultimately leading to higher energy absorption. additionally, the hysteresis curves indicate a ductile behavior for the proposed damper in the moment connection. moreover, the obtained hysteresis curves show that the system reliably dissipates energy at different earthquake levels, satisfying the seismic criteria for special moment resistant connections based on the aisc code. the proposed damper serves as an energy dissipating device, effectively dissipating energy at different levels of earthquakes by facilitating slip and yielding, thereby controlling the seismic response of the structure.