بخشی از مقاله
خلاصه
سیستمهای مهاربندی قاب گهوارهای، مقاوم در برابر نیروی زمین لرزه برای ساختمانهای قاب فولادی که عملا جابهجایی باقی مانده را حذف میکند و خرابی ساختمان را در فیوزهای قابل تعمیر, متمرکز میکند و هزینهی تعمیر را کاهش میدهد. همچنین وجود نامنظمی در سازه در رفتار لرزهای آن پیچیدگیهای خاصی را اعمال میکند که تحلیل را دچار مشکل میسازد. باید توجه داشت مقدار بینظمی و نوع بینظمی در به وجود آوردن نوع و میزان خسارت بسیار موثرند. از جمله ی این نامنظمیها، نامنظمی در پلان میباشد. نامنظمی پیچشی نیز از این نوع نامنظمی میباشد که در آن مرکز جرم و مرکز سختی از هم فاصله دارند.
هدف نهایی این است که با بکارگیری حرکت گهوارهای هم از خسارت ساختمان کاسته شود وهم پاسخ پیچشی ساختمان کنترل گردد. در این مقاله با انجام تحلیلهای دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی به مطالعه عملکردی سیستم مهاربند فولادی نامنظم در پلان در خروج از مرکزیتهای مختلف در حوزهی دور از گسل در حالت گهوارهای که دارای پیچش است برای میانگین 7 زلزله پرداخته میشود با مشاهدهی این پاسخ ها نتیجه گرفته خواهد شد که گهوارهای بودن سیستم به تنهایی نمیتواند اثر مطلوبی در نامنظمی داشته باشد به همین دلیل به تغییر نیروی تاندونها پرداخته خواهد شد و مشاهده میشود با تغییر نیروی تاندونها میتوان در پاسخ ها تغییر ایجاد کرد
و نتایج نا مطلوب را تا حدی بهبود بخشید.
.1مقدمه
تحقیق و تجربه از زلزلههای گذشته نشان میدهد در زلزلههای بزرگ نیاز به ساختمانهایی داریم که کمتر آسیبپذیر بوده و راحتر و با هزینهی کمتر قابل تعمیر باشد در نتیجه می توان گفت سازه باید یه گونه ای طراحی شود تا علاوه بر اینکه تحت زلزله های شدید ایمنی ساکنین خود را تامین میکند، در اثر زلزلههای کوچک و زلزله هایی که مکرر اتفاق میافتند خسارتی را تجربه نکند. هدف اصلی استفاده از حرکت گهوارهای در این تحقیق برای کنترل پیچش است همچنین استفاده از این سیستم باعث می شود جابهجاییهای باقی مانده بعد از زلزله کاهش یابد و خرابی در فیوزها متمرکز شود و بعد از زلزله راحتر قابل تعمیر باشد.
دیرلین3 و همکاران در سال 2005 در یک پروژه بزرگ، رفتار سیستمهای فولادی با حرکت گهوارهای را بررسی کردهاند. موضوع پژوهش، یک قاب یک دهانه با سیستم فولادی گهوارهای است که مشابه - شکل - 1 می تواند حول هرکدام از پایههای ستونهایش بچرخد در حالی که پایه دیگر برکنش دارد. با افزایش تعداد دهانه ها و تغییر موقعیت قرارگیری المان های مستهلک کننده انرژی - فیوزها - و کابلهای پیش تنیده حالتهای مختلفی از این سیستم میتوان ایجاد کرد.
شکل:1 قاب فولادی دارای حرکت گهواره ای
درسال 2011 متیو ادرتون و هاجر ژروم جابهجایی نسبی باقی مانده ازسیستم خود محور را شامل تاثیرات مقاومت محیطی ساختمان دانستند و بیان کردند که استفاده از سیستم خود محور، جابهجایی پسماند بعد از زلزلههای بزرگ را کاهش میدهد. این سیستم خود محور اغلب شامل یک جزء نیروی بازگرداننده و یک جزء پراکنده کنندهی انرژی لرزهای است.
.2 معرفی مدل و مدلسازی
در گزارش NSEL Report series-026، برگرفته از پروژه SAC که در آن ساختمان اداری استاندارد برای مقایسه طراحی لرزهای در سال 2010 توسط ادرتون1،هاجر2و حال3 مورد بررسی قرار گرفت مدلی ارایه شده است که در این تحقیق مورد بررسی قرار میگیرد و سازه ذکر شده مستقلا در نرم افزار [4]SAP 2000 ,V 18.1.1 مدلسازی شده است
در پلان سازه که در - شکل 2 - نشان داده شده است دو قاب در هر جهت دارای سیستم مهاربندی مقاوم در برابر زلزله میباشد . در - شکل - 3 نیز نمای سه بعدی نشان داده شده است .
شکل:2 پلان و نمای مدل مورد بررسی
شکل:3 مدل3بعدی مورد بررسی
.3 معرفی زلزله
رکوردهای حوزهی دور استفاده شده از رکوردهای معرفی شده در پیوست A دستور العمل FEMA-P695 انتخاب شدهاند که در جدول 1 اورده شده است . دراین تحقیق زلزله فقط در یک جهت عمود بر جهت خروج از مرکزیت و به صورت افقی اعمال میشود .
جدول :1 مشخصات رکوردهای مورد استفاده در تحلیل تاریجچه زمانی
.4 نحوهی ایجاد پیچش در مدل
پیچش در سازه به صورت ایجاد خروج از مرکزیت سختی و جرم ایجاد میشود که در این تحقیق با تغییرات محل مرکز جرم به صورت سه حالت، فواصل %0و%10و%20طول پلان از مرکز پلان به سمت لبهی نرم در هر طبقه در نظر گرفته شده است که جرم کل طبقه در این فواصل در جهتهای افقی متمرکز میشود.اطلاعات دقیق در جدول 2 اورده شده است.
جدول :2 مشخصات توزیع جرم و پیچش در محل مرکز جرم
