مطالعه ی عددی رفتار چرخه ای مهاربند همگرای تمام فولادی با مقطع قوطی شکل و طول فیوز کاهش یافته

سیستم قاب مهاربندی همگرا علیرغم سختی الاستیک مناسب، بعلت زوال سختی در بارگذاری چرخه ای فاقد عملکرد مطلوب است. به منظور اصلاح این نوع قاب، ایده ی ساخت مهاربند کمانش ناپذیر (BRB) مطرح شده و به ظهور نسل های مختلفی از این نوع مهاربند منجر گردیده است. محققین به منظور کاهش وزن نسل اول این نوع مهاربندها که در آنها وظیفه ی محصور نمودن هسته ی جاری شونده بر عهده ی غلاف پرشده با بتن بود، مهاربندهای تمام فولادی را ابداع کرده و سپس ایده ی کاهش طول هسته و غلاف را مطرح نموده اند. در این مقاله، با استفاده از نتایج یک پژوهش آزمایشگاهی، مطالعات عددی گسترده ای انجام شده و دوازده BRB تمام فولادی با مقطع قوطی شکل و با طول فیوزی کاهش یافته مورد بررسی قرار گرفته اند. در مهاربند پیشنهادی، از دو قوطی داخلی و خارجی برای جلوگیری از کمانش موضعی مهاربند در ناحیه ی فیوزاستفاده شده است. سطح مقطع مهاربند در ناحیه ی فیوز، کمتر از نصف سطح مقطع کل مهاربند می باشد. مهاربند پیشنهادی به صورت محوری، و طبق پروتکل چرخه ای،  بارگذاری شده است. در بررسی عددی مهاربند پیشنهادی چندین پارامتر طراحی از جمله نسبت طول فیوز به طول کل مهاربند، فاصله ی بین هسته ی تسلیم و قوطی های داخلی و خارجی ، ضخامت غلاف، و اصطکاک بین هسته و سطوح تماس مورد توجه قرار گرفته و پارامترهای شکل پذیری و استهلاک انرژی محاسبه شده اند. طبق نتایج به دست آمده از این پژوهش، نمونه ی مورد بررسی دارای رفتار چرخه ای نسبتا متقارن در ناحیه ی فشار و کشش بوده و حداقل میزان تغییرمکان جانبی نسبی مورد نظر آیین نامه ای را تامین کرده است. علاوه بر آن، نسبت تغییرمکان تجمعی غیر الاستیک به تغییر مکان تسلیم، از مقدار حداقل آیین نامه ای تجاوز کرده و در مجموع، الزامات آیین نامه ای را بعنوان مهاربند کمانش تاب برآورده کرده است. نتایج پژوهش حاکی از آن است که این نوع مهاربند می تواند بعنوان مهاربند همگرا در بهسازی ساختمان ها مورد استفاده واقع شود.