بررسی و مقایسه رفتار لرزه ای مهاربندهای نوین فلزی به روش تحلیل دینامیکی فزاینده

مهاربندهای کمانش تاب (BRB) نوعی سیستم جدید مقاوم لرزه ای می باشند که به دلیل کارایی آن ها و همچنین عملکرد لرزه ای بهتر از مهاربندهای مرسوم، استفاده از آن ها در حال گسترش است. مهاربندهای BRB معمولا در قاب های مهاربندی شده همگرا به کار می روند. در مهاربندهای BRB به دلیل اینکه از کمانش هسته فولادی جلوگیری می شود، سازه رفتار بسیار پایدارتری از خود نشان می دهد. در این نوع مهاربندها، عملکرد هیستریک مهاربند مشابه عملکرد هیستریک مصالح هسته است. از دیگر ویژگی های این مهاربندها این است که شکل پذیری مصالح فولادی در طول قابل توجهی از مهاربند اتفاق می افتد. مهاربندهای BRB علی رغم آن که قادر به اتلاف مقداری زیادی از انرژی می باشند، قادر به حذف کرنش های پسماند خود نیستند. به عبارت دیگر، فاقد ویژگی خودبازگشتی می باشند که این امر منجر به عدم بازگشت سازه، در صورت نبود مکانیسم بازگرداننده، به موقعیت اولیه خود پس از پایان زلزله می شود. بنابراین تغییرشکل های ماندگار زیادی در هنگام زلزله در سازه ایجاد می شود. برای فایق آمدن بر این نواقص، راه حل های نوآورانه مختلفی در ساخت مهاربندهای فولادی انجام گرفته شده است که از جمله این راه حل ها استفاده از آلیاژهای حافظه دار شکلی (SMA) که دارای دو ویژگی بارز حافظه دار بودن و رفتار ابرکشسان هستند و می توانند پس از باربرداری در کرنش های بزرگ به وضعیت اولیه خود باز گردند؛ است. در سال های اخیر از آلیاژهای حافظه دار شکلی بر پایه آهن که مزیت های زیادی نسبت به آلیاژهای قبلی دارند و همچنین هزینه آن ها کمتر است، در زمینه ساخت و ساز استفاده می شود. در این پژوهش به مقایسه رفتار لرزه ای سازه های دارای مهاربندهای کمانش تاب و سازه های فولادی دارای مهاربندهای آلیاژ حافظه دارشکلی بر پایه آهن و بر پایه نیکل می پردازیم. برای مدل کردن این سیستم ها از نرم افزار SeismoStruct استفاده شده است و تحلیل دینامیکی فزاینده بر روی یک سازه هفت طبقه مجهز به مهاربندهای ضربدری انجام شده است. نتایج این تحقیق نشان می د هد که سازه های مهاربندی شده با آلیاژهای حافظه دار پایه آهن در مقایسه با سازه های مهاربندی شده با نیتینول جابجایی های حداکثر و جابجایی ماندگار کمتری را متحمل می شوند و عملکرد مطلوب تری را نشان می دهند. لیکن این ساز ه ها در مقایسه با سازه مهاربندی شده کمانش تاب جابجایی های حداکثر بیشتری را تجربه می کنند؛ در صورتی که هیچگونه جابجایی ماندگاری برجای نمی گذارند.