مطالعه رفتار لرزه ای قاب های مهاربندی فولادی با عملکرد گهواره ای مجهز به فیوزهای استهلاک انرژی

سیستم های باربر جانبی متداول، انرژی لرزه ای وارد بر سازه را از طریق تغییرشکل های ماندگار در اعضای اصلی سازه ای خود مستهلک می کنند. این عملکرد منجر به وقوع خرابی های سازه ای قابل ملاحظه ای در ساختمان ها پس از وقوع زمین لرزه های شدید می شود که در بسیاری از موارد تعمیر این خرابی ها حتی در صورت امکان پذیر بودن، توجیه اقتصادی نخواهد داشت. سیستم های با عملکرد گهواره ای نوع جدیدی از سیستم های باربر جانبی هستند که با هدف کاهش تغییرشکل های ماندگار در سازه پس از وقوع زمین لرزه های شدید و جلوگیری از ایجاد خرابی در اعضای کلیدی سازه ای از طریق هدایت این خرابی ها به سمت اعضایی قابل تعویض، ایجاد شده اند و به سرعت در حال توسعه هستند. در یک قاب با عملکرد گهواره ای پای ستون ها در قاب باربر لرز های به پی متصل نمی شود و قاب قادر است آزادانه روی پی دوران کند. کابل های پس تنید های که بالای قاب را به پی متصل می کنند، وظیفه بازگرداندن قاب دوران یافته به حالت اولیه خود را دارند و انرژی لرزه ای در هر دوران قاب، از طریق تغییرشکل های پلاستیک در المان های قابل تعویض که فیوز نامیده می شوند، مستهلک می گردد. در این پژوهش، رفتار لرزه ای یک قاب مهاربندی سه طبقه با عملکرد گهواره ای از طریق انجام آنالیز دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی، تحت دو شتابنگاشت Kobe و Northridge و هر یک با سه مقیاس سطح MCE، 2/1 برابر سطح MCE و 5/1 برابر سطح MCE، ارزیابی شده است. نتایج نشان می دهد که سیستم قاب مهاربندی شده با عملکرد گهواره ای عملکرد بسیار مطلوبی در استهلاک انرژی لرزه ای حتی تحت بارگذاری های سطح MCE دارد. همچنین، تغییرمکان ماندگار در سازه در انتهای مسیر بارگذاری ناچیز است. تنها نگرانی در مورد این سیستم ، احتمال وقوع خستگی در کابل های پس تنیده است که در اثر افزایش شدت تحریک های تکیه گاهی، قابلیت مرکزگرایی سیستم را تحت تاثیر قرار داده و پایداری آن را به خطر می اندازد.