ارزیابی آزمایشگاهی و عددی سیستم نوین مهاربندی با عضو لوزی‌شکل مجهز به میراگر تسلیم شونده

با توجه به تلاش‌های محققان در راستای افزایش شکل‌پذیری سیستم‌های مهاربندی، استفاده از حلقه فولادی به عنوان فیوز کنترلی در سال‌های اخیر مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است که دارای محاسن و معایب مختلفی می‌باشد. بنابراین در راستای پوشش معایب موجود در این سیستم، در این مقاله به معرفی و بررسی عملکرد آزمایشگاهی سیستم نوین مهاربندی و ترکیب آن با میراگر تسلیم‌شونده پرداخته می‌شود. این سیستم که در راستای افزایش شکل‌پذیری، جذب انرژی بالاتر و پوشش ضعف‌های سیستم‌های موجود مورد پیشنهاد و بررسی قرار گرفته است، از یک عضو مهاربند لوزی‌شکل به همراه میراگر تسلیم‌شونده حلقوی در وسط آن تشکیل شده است. در ساخت نمونه‌ها 3 مدل مختلف با اتصالات سخت، نیمه‌سخت و ساده مدنظر قرار گرفته است که پس از ساخت، تحت بار چرخه‌ای قرار گرفته و نتایج آنها با یکدیگر مورد مقایسه شدند. نتایج این تحقیق در وهله اول بیانگر قابلیت اجرایی شدن سیستم و در ادامه نشان از قابلیت بالای هر سه سیستم در جذب انرژی و شکل‌پذیری را می‌دهد. همچنین با توجه به هندسه اعضای مهاربندی و میراگر، با ابعاد و ضخامت کوچکتر حلقه فولادی می‌توان به جذب انرژی بالاتر و نیروی وارد شده بیشتری برای تسلیم میراگرها نسبت به سایر سیستم‌های موجود دست یافت. در نهایت نیز در راستای امکان‌سنجی مدل‌سازی سیستم پیشنهادی در نرم‌افزارهای المان محدودی، مدل المان محدودی سیستم پیشنهادی در نرم‌افزار آباکوس مورد مدل‌سازی و صحت‌سنجی قرار گرفت که نتایج آن با نتایج آزمایشگاهی دارای هماهنگی مناسبی می‌باشد. همچنین ضریب شکل‌پذیری مدل ساده نسبت به مدل سخت و نیمه‌سخت به ترتیب1/12 و 1/17 برابر می‌باشد. ظرفیت جذب انرژی مدل ساده نیز تا حدود 4/5 و 2/15 برابر مدل سخت و نیمه‌سخت می‌باشد.

Experimental and Numerical Evaluation of an Innovative Diamond-Scheme Bracing System Equipped with a Yielding Damper

Application of the steel ring as a type of seismic fuse has been one of the efforts made by researchers in recent years aiming to enhance the ductility of the bracing systems which in turn, possesses various advantages and disadvantages. Accordingly, to alleviate these disadvantages, an innovative bracing system with a diamond scheme equipped with a steel ring is introduced in this paper. In this system, the braces and yielding circular damper act in parallel whose main functionality is to increase ductility, energy absorption, and mitigate drawbacks of the existing bracing systems, in which the braces and yielding circular damper act in parallel. To conduct the experimental tests, specimens with three types of rigid, semirigid, and pinned connections were built and subjected to cyclic loading so that their performance could be analyzed. Promisingly, the results indicated both great applicability and efficiency of the proposed system in energy absorption and ductility. Moreover, it was concluded that as the braces and damper are in parallel, the use of a steel ring with a smaller size and thickness would result in higher energy absorption and loadresisting capacity when compared to the other existing systems. Finally, to assess the potential of numerically modeling the proposed system, its finite element model was simulated by ABAQUS software and observed that there is a great agreement between the numerical and experimental results.