مطالعه عددی رفتار چرخه‌ای قاب خمشی خرپایی ویژه مجهز به میراگر لوله ای x شکل

قاب‌های خمشی خرپایی ویژه ( stmf) جلوه‌ای از یک سیستم قاب خمشی فولادی را نشان می‌دهد که به دلیل وجود تیرهای خرپایی عمیق، سختی جانبی بالا داشته و می‌تواند عرض دهانه طولانی را پوشش دهد. هنگامی که یک قاب stmf در معرض بارگذاری چرخه‌ای قرار می‌گیرد، اتلاف انرژی از طریق شکل‌پذیری قسمت ویژه که در میانه دهانه تیر خرپایی قرار دارد صورت می گیرد. در این تحقیق مروری بر نتایج عددی یک قاب stmf با دهانه ویرندل ارائه می‌شود که قسمت ویژه آن به منظور اتلاف انرژی بیشتر توسط میراگرهای تسلیمی به عنوان ابزار افزاینده سختی و میرایی تقویت خواهد شد. برای این منظور از میراگر لوله ای x شکل (xpd ) استفاده شده و تاثیر پارامترهای این میراگر بر رفتار چرخه ای قاب های stmf بررسی خواهد شد. افزودن این میراگرها در دو حالت با اعضای یال بالا و پایین دارای انتهای گیردار و مفصلی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج تحلیل های اجزای محدود بر اساس پارامترهای چرخه ای (حد باربری و سختی اولیه و نهایی)، مقدار بیشینه کرنش پلاستیک تجمعی و همچنین اتلاف انرژی صورت گرفته در طی بارگذاری با هم مقایسه شده است. طبق نتایج حاصل شده از تحلیل مدل های عددی قاب خمشی با تیر خرپایی دارای اتصال مفصلی در دو انتهای قسمت ویژه که به مجموعه میراگر پیشنهادی مجهز شده است، استفاده از این میراگر باعث افزایش اتلاف انرژی تا 70% می شود. افزایش ضخامت میراگر لوله‌ای x شکل باعث افزایش باربری اعم از نیروی تسلیم و نهایی می شود. علاوه بر این، تمرکز تنش و کرنش در اعضا به میزان زیادی کاهش می‌یابد که در نتیجه از آسیب در اعضا اجتناب می‌شود.

a numerical study on the cyclic behavior of special truss moment frames with x-shaped pipe damper

special truss moment frame (stmf) is a type of steel moment frames that has high lateral stiffness due to deep girders and can be used over long spans. for an stmf subjected to cyclic loading, energy dissipation is provided through the yielding of the special part located in the mid-span. this paper presents a numerical study on the cyclic behavior of stmfs in which the special part is equipped with yielding damper as a means of energy dissipative device. for this purpose, it is aimed to investigate the effect of the parameters of x-shaped pipe damper (xpd) on the cyclic behavior of stmfs. the application of these dampers has been investigated in two configurations; once with clamped and again with pin-ended beams at the special part. the results of finite element analysis are compared based on the parameters of cyclic behavior (stiffness and strength), the amount of maximum cumulative plastic strain and the energy dissipation capacity of the specimens. based on the results obtained from the analysis of the stmf with pin-ended beams at the special part, the use of proposed x-shaped damper increases the energy dissipation capacity of the frame by 70%. increasing the thickness of the x-shaped pipe damper increases the yield and ultimate load bearing capacity of the frame. in addition, the stress and strain concentration in the frame members is reduced which in turn prevents the damage evolution in these members.