بخشی از مقاله
چکیده
وقوع زمین لرزههاي گوناگون در کشورهاي لرزه خیزو بررسی هاي انجام شده توسط پژوهشگران در حوزههاي مختلف مهندسی زلزله و زلزلهشناسی، تفکرات و عملکرد هاي علمی را به سوي روشهاي مختلف تقلیل خطر، کاهش جابهجایی ماندگار و آسیبپذیري و صرفه جویی در هزینهها سوق داده است. در نیم قرن گذشته محققین، سیستم هاي لرزهاي نوینی را ابداع کرده اندکه به سیستم هاي مرکزگرا یا برگشتپذیر معروفند و علاوه بر قابلیت استهلاك انرژي و کاهش خسارات ساختمان، تغییر شکلهاي ماندگار کمتري را به ساختمان تحمیل میکنند.
هدف از این مقاله رفتارسنجی سازه و کاهش خسارات مالی و جانی تحت تاثیر تغییرات میرایی در ساختمانهاي مهاربند فولادي با حرکت گهوارهاي است. بدین منظور، ابتدا با انجام تحلیلهاي دینامیکی غیرخطی به مطالعه عملکردي قاب فولادي مهاربندي برگشتپذیر سه طبقه پرداخته میشود. سپس با اعمال تغییرات میرایی سازه تحت رفتار لرزه اي یک سري از پاسخهاي سازه مانند شتاب قائم، میزان بلندشدگی، سطح عملکرد و .. مورد تحلیل و بررسی قرار می گیرد و ابتدا سازه مورد نظر تحت یک زلزله دور از گسل مورد بررسی قرار گرفته و در انتها نتایج براي متوسط هفت زلزله دور از گسل مورد پژوهش واقع میشود.می توان بیان نمود تغییر مولفه میرایی تاثیري روي سطح عملکرد و بلند شوندگی سازه نداشته است. با افزایش یا کاهش میرایی تغییرات شتاب ماکزیمم روند ثابتی ندارد.
مقدمه
رخداد زلزلههاي گذشته در کشورهاي لرزهخیز و بررسیهاي انجام شده توسط محققین و پیشرفتهاي قابل توجه در حوزههاي مختلف زلزله شناسی و مهندسی زلزله، جوامع علمی را به سوي راهکارهاي مختلف کاهش خطر و آسیب پذیري سازهها سوق داده است. امروزه روشهاي نوینی براي طراحی لرزهاي سازهها ابداع شده است که سطح عملکرد را از ایمنی جانی تا حفظ سرمایههاي استفاده شده در فرآیند ساخت سازه، تغییر داده است. سیستمهاي نوین مختلفی که با تلفیق خاصیتهاي برگشتپذیري و قابلیت تعمیر سریع هستند، معرفی شده اند. یکی از این سیستم ها در سازههاي فولادي سیستم کنترل شده با حرکت گهوارهاي است.
آسیبهاي ساختمانی در زلزلهها گاهی به حدي زیاد است که تعمیرات ساختمان اقتصادي نمیباشد و اهمیت سیستمهاي گهوارهاي در این است که باعث می شود بعد از زلزله راحت ساختمان قابل تعمیر باشد و خسارت و صدمه به جاهایی خاص محدود میشود که در نتیجه سیستم حداقل خسارت را تجربه میکند. حرکت گهوارهاي علاوه بر این که خسارت را محدود میکند، باعث تقلیل هزینه خسارت ها هم میشود و از نظر اقتصادي هم مفید میباشد. مطالعاتی روي سیستم هاي خسارت محدود - تعمیرپذیر - شده است که به طور کلی مطلوب و مناسب است.
با این که تحقیقات روي سیستمهاي برگشتپذیر با مطالعه سازههاي بتنی پیشساخته شروع گردید اما پس از زمان کوتاهی استفاده از آن در سازههاي فولادي نیز گسترش یافت. سیستم قاب خمشی فولادي برگشتپذیر داراي اتصالاتی به صورت پیشتنیده است که بین تیر و ستون ایجاد می گردد. مشابه سیستم قابهاي خمشی مرکزگراي بتنی پیشساخته در نوع فولادي نیز اتصالات تحت بار گذاري زلزله دچار بازشدگی میشوند. قابهاي خمشی فولادي برگشتپذیر متنوعی توسعه یافتهاند که اختلاف آنها در اعضایی است که وظیفه اتلاف اﻧﺮژي ناشی از بازشدگی اتصالات را بر عهده دارند - . - 1دیرلین5 و همکاران در سال 2005 در یک پروژه بزرگ،
رفتار سیستمهاي فولادي با حرکت گهوارهاي را بررسی کردهاند. موضوع پژوهش، یک قاب یک دهانه با سیستم فولادي گهوارهاي است که می تواند حول هرکدام از پایههاي ستونهایش بچرخد در حالی که پایه دیگر برکنش دارد. با افزایش تعداد دهانهها و تغییر موقعیت قرارگیري المانهاي مستهلک کننده انرژي - فیوزها - و کابلهاي پیشتنیده حالتهاي مختلفی از این سیستم میتوان ایجاد کرد. - - 3 ایکنیجا 6 در سال 2006 یک اتصال پاي ستون به صورت ﺑﺮﮔﺸﺖﭘﺬﯾﺮ را مورد بررسی قرار داد. در این اتصال از المانهاي پیشتنیده به صورت میلههاي فلزي در ستون استفاده شده بود.
ستون با مقطع بال پهن روي یک تیر میانی قرار گرفته و المانهاي پیشتنیده در قسمت تحتانی به بال پایین ستون متصل شده بودند. المان هاي فلزي بین ستون و تیر نقش میراگر را داشتند. هم چنین محل اتصال براي جلوگیري از کمانشهاي موضعی با ورقهایی تقویت شده بود. آنالیز بار افزون و دینامیکی نشان دهنده میزان استهلاك انرژي در این سیستم، تغییرات سختی و مقاومت بوده و همچنین رفتار سیستم در هردو سمت بارگذاري به صورت پایدار و سختی ایجاد شده در بارگذاري استاتیکی و دینامیکی مشابه یکدیگر به دست آمد. - - 4
