بررسی رفتارچرخه ای قاب دارای مهاربند کمانش ناپذیر با پیکربندی خارج از مرکز در حالت برگشت پذیر

مهاربند کمانش ناپذیر با پیکربندی خارج از مرکز یک سیستم باربر جانبی است که علاوه بر اتلاف انرژی مناسب دارای مزیت معماری برای ایجاد بازشو نیز می باشد. اما مطالعات اخیر نشان داده اند که پس از وقوع زلزله، در ساختمان های دارای سیستم مهاربند کمانش ناپذیر با پیکربندی خارج از مرکز، دریفت پسماند قابل توجه خواهد بود. لذا در این مطالعه، پیشنهاد شده است با اضافه کردن قاب با اتصالات پس کشیده به قاب مهاربندی کمانش ناپذیر و ایجاد سیستم مرکب، دریفت پسماند در قاب کمانش ناپذیر کاهش داده شود. بدین منظور ابتدا با روش طراحی پلاستیک بر اساس عملکرد، برش پایه طراحی نمونه های 3 و 6 طبقه با پارامترهای با مقادیر مختلف نسبت برگشت پذیری و مقدار سختی قاب پس از باز شدگی اتصال، محاسبه شده اند و سپس نمونه ها با استفاده از روش ارائه شده در این تحقیق برای طراحی سیستم مرکب قاب مهاربندی کمانش ناپذیر و قاب با اتصال پس کشیده، طراحی شده اند. در ادامه پس از صحت سنجی مدل سازی با نرم افزار اجزاء محدود آباکوس، تحلیل پوش آور و چرخه ای بر روی مدل های عددی انجام شده است. با استفاده از نتایج تحلیل پوش آور، صحت روش ارائه شده برای تعیین ظرفیت سیستم مرکب، مورد تایید قرار گرفت و با استفاده از نتایج تحلیل چرخه ای مشخص گردید که می توان با اضافه کردن قاب با اتصال پس کشیده به قاب مهاربندی کمانش ناپذیر و ایجاد سیستم مرکب، دریفت پسماند در قاب کمانش ناپذیر را کاهش داد. همچنین نتایج تحلیل چرخه ای نشان داد که با افزایش نسبت سختی ثانویه به سختی اولیه سیستم (α) و یا کاهش پارامتر نسبت برگشت پذیری (β)، میزان دریفت پسماند، میزان اتلاف انرژی و ضریب ظرفیت اتلاف انرژی کاهش می یابد. البته برای ایجاد برگشت پذیری کامل در سیستم مرکب، باید پارامتر نسبت برگشت پذیری، کمتر از یک در نظر گرفته شود.

Cyclic Behavior of Self-Centering, Eccentric Configuration, Buckling-Restrained, Braced Frame

Bucklingrestrained braced frames can considerably reduce the seismic responses, because of their high energy dissipation capacity. However, they have big residual drifts subjected to great earthquakes. In this paper, buckling restrained braced frames with eccentric configurations connected to frames with posttension connections is studied. The results show that this system is able to decrease the residual drift. For evaluation the proposed method, 3 and 6 story frames, for different combinations of self centering parameters are designed. Selfcentering parameters are gradient of disengage connection and ratio of self centering. Base shear used for the models are calculated using performancebased seismic design. Performancebased seismic design is obtained based on energywork balance using preselected target drift and yield mechanism. Then in Abaqus software, pushover and cyclic analysis method for different combinations of selfcentering parameters on the frames is done. Pushover analysis verifies the design method. Cyclic analysis show that the residual drift is decreased by adding frames with posttension connections to a buckling – restrained braced frame with eccentric configuration. The results show that in order to reach self centering, the ratio of base shear of the frames with posttension connections to the total base shear is required to be more than 50%.