مقایسه رفتار لرزه‌ای مهاربندهای دروازه‌ای با مهاربندهای هم مرکز در قابهای فولادی

مقایسه رفتار لرزه‌ای مهاربندهای دروازه‌ای با مهاربندهای هم مرکز در قابهای فولادی

مجری پروژه:
نقد علی حسین‌زاده

همکار:
محمود حسینی

چکیده

کاربرد روزافزون مهاربندهای فولادی برای مقابله با نیروهای زلزله ایجاب می‌کند که عملکرد لرزه‌ای این نوع سیستم‌ها مورد توجه بیشتری قرار گیرد. یکی از انواع مهاربندهای بسیار رایج در سالهای اخیر، مهاربندهای دروازه‌ای است. علت رواج این بادبندها آن است که بر خلاف بادبندهای ضربدری، فضای مناسبی برای تأمین در و پنجره ایجاد می‌کنند. در استاندارد ۲۸۰۰ در مورد این مهاربندها بحثی نشده؛ ولی استفاده از آنها رو به افزایش است و اکثر طراحان، این نوع مهاربندها را همانند مهاربندهای هم‌مرکز فرض می‌کنند.
در این تحقیق، با قرار دادن مهاربندهای دروازه‌ای (Y و YYشکل) و هم‌مرکز (Z و K شکل) در چشمه‌های مختلف قابهای فولادی دوبعدی، تحلیل‌های استاتیکی و دینامیکی غیر‌خطی انجام و عملکرد آنها با هم‌ مقایسه شده است. به کمک نتایج تحلیلی، عملکرد قابها از جمله منحنی‌های Pushover و هیسترسیس، ضریب شکل‌پذیری، سختی اولیه، ضریب اضافه مقاومت قابها، جذب انرژی و نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک بررسی شده است. نتایج نشان داد:
– سختی اولیه قابهای با مهاربند دروازه‌ای در مقایسه با مهاربندهای هم‌مرکز، حدود یک‌سوم و شکل‌پذیری آن کمتر از سه‌چهارم است؛
– منحنی‌های هیسترتیک بادبندهای دروازه‌ای با جذب انرژی کمتر، رفتار نامناسب‌تری دارند.

واژههای کلیدی
مهاربندهای دروازه‌ای، مهاربندهای هم‌مرکز، قابهای فولادی، تحلیل دینامیکی غیر خطی، شکل‌پذیری

A Study on Seismic Control of Skewed Bridges Using Semi-Active Methods

Authors: A.Kalantari, M. Amjadiyan

Abstract

Based on extensive application of steel bracings for earthquake resistance, special attention is necessary to understand the performance of bracing systems. One common bracing system used in recent years is Y type. There is no discussion in Iranian standard 2800 about this kind of bracing, but its application is increasing and designers consider this bracing type similar to X bracing type.

In this research, bracing type Y and YY have been studied and compared with Z and K types in different bays of steel frames. Nonlinear static and dynamic analyses performed on 2D frames with different bracing arrangements and with different number of bays and floors. Based on the analyses, pushover curves, hysteretic behavior, ductility, initial stiffness, overstrength, energy absorption and plastic hinges have been studied. Results indicate initial stiffness and ductility of Y bracings are lower than 1/3 and 3/4 of X bracings respectively. Also, hysteretic curves of Y bracings indicate low energy absorption with more nonlinear behavior of frames.

Keywords:

Y type bracings, Concentric Bracings, Steel Frames, Nonlinear Dynamic Analysis, Ductility,