ارزیابی رفتار لرزه‌ای قاب‌های خمشی ویژه فولادی مجهز به فیوز برشی در پای ستون

در قاب‌های خمشی ویژه، تشکیل مفصل پلاستیک خمشی-محوری در پای ستون از مهم‌ترین سازوکارهای خرابی است که می‌تواند به افت سختی و مقاومت، کاهش ظرفیت ثقلی پسا‌زلزله و دشواری تعمیر منجر شود. این پژوهش با هدف پاسخ‌گویی به یک نیاز صنعتی مشخص و تغییر مکانیزم بحرانی پای ستون، راهبردی ظرفیت‌محور را بررسی می‌کند که در آن به‌جای مفصل خمشی-محوری، مفصل برشی کنترل‌شده در پای ستون ایجاد شود تا اتلاف انرژی در جزء محدود و قابل‌کنترل متمرکز گردد. برای ارزیابی، مجموعه‌ای از قاب‌های خمشی ویژه فولادی 2 دهانه و 2، 4، 6، 8 و 10 طبقه در نرم‌افزار اپنسیس مدل‌سازی شدند. نتایج نشان داد اگرچه سازه‌های با رفتار برشی در پای ستون، مقاومت بیشتری نسبت به قاب‌های خمشی ویژه تامین می‌کنند، اما در سازه‌های کوتاه‌مرتبه، از شکل‌پذیری کافی برخوردار نیستند. بنابراین سه رویکرد شامل: (1) تقویت ظرفیت برشی، (2) تضعیف ظرفیت خمشی و (3) ترکیب دو راهکار در مقطع پای ستون، تحت تحلیل اساتیکی غیرخطی، تاریخچه‌زمانی غیرخطی و دینامیکی فزاینده با 22 رکورد حوزه دور از گسل با بیشینه شتاب اوج بررسی گردید. نتایج نشان داد راهکار ترکیبی از منظر تامین سختی، مقاومت، شکل‌پذیری و جذب انرژی بهترین عملکرد را داشت و همچنین احتمال فروریزش در قاب‌های کوتاه‌مرتبه کاهش یافت و هیچ‌یک از مفاصل برشی و خمشی-محوری وارد ناحیه زوال مقاومت نشدند.