بررسی رفتار قاب های با مهاربندی برون محور قائم اصلاح شده

پیکربندی و هندسه سیستم های مهاربندی، عملکرد لرزه ای سازه ها را به طور قابل توجهی تحت تأثیر قرار می دهد. در تحقیق حاضر، پیکربندی جدیدی برای مهاربندی برون محور قاب های سازه ای معرفی می شود که از دو پیوند قائم در ترکیب با یک پیوند افقی استفاده می کند. قاب مهاربندی شده حاصل، ebf-dvl (eccentrically braced frame with dual vertical links) نامیده می شود. خواص عمومی ebf-dvlها، مشتمل بر فواید و نواقص، شرح داده خواهد شد و همچنین نحوه توزیع نیروهای داخلی اعضاء و تغییر شکل ebf-dvl محاسبه و با ebfهای مرسوم مقایسه می شود. سپس، سختی نسبی تحلیلی سیستم با استفاده از روش شیب-افت محاسبه می شود. نتایج، نشان دهنده توزیع متعادل تر نیروها و همچنین سختی بیشتر در حالت ebf-dvl می باشد. برای ارزیابی رفتار ebf-dvl در شرایط لرزه ای، دو سری تست های آزمایشگاهی ترتیب داده شد. در سری اول، تعداد 4 نمونه با تمرکز بر ناحیه هسته فوقانی سیستم (نه کل قاب مهاربندی شده) ساخته شده و تحت بارگذاری استاتیکی چرخه ای قرار گرفتند. همه نمونه ها از دو پیوند قائم، یک تیر فوقانی و یک تیر تحتانی تشکیل شده بودند. پیوندهای قائم نمونه های مختلف، با ویژگی های متفاوتی ساخته شده بودند، مانند طول های متفاوت، شکل های مختلف مقاطع و مقاومت های فولاد متفاوت. علیرغم ابعاد نامتعارف مقاطع پیوندها، همه نمونه ها اتلاف انرژی خوب و منحنی های هیسترزیس پایداری داشتند و ضوابط موردنیاز آیین نامه برای شکل پذیری را ارضا کردند. اما ضرایب اضافه مقاومت نمونه ها، بیشتر از حد انتظار بود. در یک کار آزمایشگاهی دیگر، آزمایشی روی یک قاب ebf-dvl با مقیاس یک دوم انجام شد و تحت بارگذاری استاتیکی چرخه ای قرار گرفت. این نمونه، همه نیازهای موردنظر را برآورده کرد و رفتار بسیار مناسبی در طی 41 سیکل از خود نشان داد. شکل پذیری آن از حد موردنیاز آیین نامه فراتر بود و تغییر شکل های عمود بر صفحه آن نیز ناچیز بود. در آخر، مدل های عددی همه نمونه ها با استفاده از نرم افزار abaqus ساخته شده و نتایج آنالیزها با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است. تأثیر هر دو نوع غیرخطی شدن های مادی و هندسی در مدل سازی ها لحاظ شد. نمودارهای بار-تغییرمکان به دست آمده از روش عددی، تطابق خوبی با نمودارهای آزمایشگاهی دارند؛ هر چند اختلاف آنها در ناحیه نرم شوندگی بیشتر می شود.