بررسی رفتار لرزه‌ای ساختمان‌های فلزی مجهز به مهاربند مرکزگرای تلسکوپی دوطرفه

مهاربندهای مرکزگرا از جمله سیستم های ساختمانی هستند که سبب کاهش جابه‌جایی نسبی ساختمان پس از زمین‌لرزه می گردند. در این پژوهش پس از بررسی و مطالعۀ تمامی سیستم های مرکزگرا، به‌صورت تخصصی رفتار کلیۀ مهاربندهای مرکزگرای پیشنهادی توسط محقّقین پیشین مورد مطالعه قرار گرفت. بررسی ها نشان داد که مهاربندهای پیشنهادی قبلی همگی نقطه‌ضعف‌هایی دارند. برخی از این نکات عبارت‌اند از: دشواری ساخت، هزینۀ بالا، جذب انرژی پایین و ظرفیت محدود نیروی محوری. در این پژوهش مهاربند مرکزگرای تلسکوپی دوطرفه (dtsced) (double telescoping selfcentering energydissipative brace) پیشنهاد گردید. این مهاربند نسبت به نمونه های پیشین دارای قابلیت های بهتری است. برخی از نکات مثبت این مهاربند عبارت است از: سادگی ساخت متناسب با امکانات ساخت در ایران، هزینۀ پایین ساخت، ظرفیت بالای نیروی محوری، جذب انرژی بالا و قابلیت توسعه. در این پژوهش پس از محاسبۀ جزییات طراحی مهاربند پیشنهادی، مدل دوبعدی آن در نرم‌افزار opensees مدل‌سازی گردید. برای مدل‌سازی مهاربند از ده المان یک‌بعدی استفاده گردید. پس از راستی آزمایی مدل‌سازی، مهاربند تحت بارگذاری چرخه ای قرار گرفت و نمودار چرخه ای (هیسترسیس) آن محاسبه گردید. همچنین یک نمونه ساختمان شش طبقه با سیستم مهاربند مرکزگرای تلسکوپی دوطرفه طراحی و تحلیل گردید. عملکرد لرزه ای ساختمان نمونه با دو نمونه از مهاربندهای پیشنهادی قبلی مقایسه گردید. پارامترهای مورد مقایسه عبارت بودند از: زمان تناوب سازه، مقدار نیروی فعّال شدن مهاربند، شکل پذیری سازه، ضریب اضافه مقاومت سازه، بیشینه شتاب، بیشینه جابه‌جایی نسبی طبقات، بیشینه جابه‌جایی نسبی باقی مانده طبقات و بیشینه برش پایه. نتایج تحلیل مهاربند پیشنهادی بیان‌کنندۀ رفتار مرکزگرا و نمودار چرخه ای پرچمی شکل با ظرفیت نیروی محوری بالا برای مهاربند پیشنهادی بود. همچنین عملکرد لرزه ای مهاربند مرکزگرای تلسکوپی دوطرفه در سازه بسیار مطلوب ارزیابی شد.

Seismic Response of Multistory Buildings with Double Telescoping Self-Centering Energy-Dissipative Brace (DT-SCED)

Telescopic SelfCentering braces are one of the very successful examples of SelfCentering braces which perform well in seismic loading. In this study, a new example of Telescopic SelfCentering brace is introduced,which has superior features over other telescopic braces.These include: high axial load capacity, use of shorter cables in brace construction, simplicity of construction, use of separate cables for compressive and traction modes, less fatigue in cyclic loads and, allowing for more dynamic loading cycles. In this paper, a sample was designed with an axial force capacity of 300kN. Modeling of behavior (DTSCED) was accurately expressed using numerical relationships. nonlinear incremental stiffness analysis method was also used to calculate the hysteresis brace behavior. The cyclic load test was applied to this brace and the result showed complete SelfCentering behavior.Then, a sample building with the double telescoping SelfCentering EnergyDissipative Brace (DTSCED) was subjected Single direction pushover analyses and the results are compared with the sample buildings with theSelfCentering EnergyDissipative Bracing (SCED) and the Telescoping SelfCentering EnergyDissipative Bracing(TSCED).The results of the analysis and comparing with other samples confirm the seismic superiority of performance of the DTSCED brace over other samples.