بررسی پارامترهای موثر در تعیین ضریب رفتار سازه های فولادی مهاربندی شده با استفاده از آلیاژهای حافظه دار شکلی

در سالهای اخیر استفاده از روشهای نوین جهت بهبود رفتار سازه ها و کاهش خسارات ناشی از زلزله بخش قابل توجهی از مطالعات و تحقیقات در زمینه مهندسی سازه و زلزله را به خود اختصاص داده است. استفاده از آلیاژهای حافظه دار شکلی از جمله این موارد است که در دهه اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. آنچه آلیاژهای حافظه دار شکلی را مورد توجه محققین قرار داده است، رفتارهای منحصر به فرد آن مانند رفتار حافظه داری شکلی (بازیابی شکل اولیه با القای حرارتی) و رفتار فوق الاستیسیته (تحمل کرنش های بالا و عدم ایجاد کرنش پسماند در حین بارگذاری رفت و برگشتی) است. تحقیقات پیشین نشان می دهد استفاده از این آلیاژها به خصوص در مهاربندها می تواند از طریق کاهش تغییر شکلهای پسماند، موجب کاهش خسارات و هزینه های بازسازی سازه ها پس از زلزله گردد. در این پایان نامه ضمن بررسی محدودیت های استفاده از آلیاژهای حافظه دار شکلی که در تحقیقات پیشین کمتر به آن پرداخته شده است، رفتار سازه های فولادی مهاربندی شده با آلیاژ حافظه دار شکلی از طریق تعیین پارامترهای موثر در ضریب رفتار آن ها مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور سازه هایی با هندسه مشخص و با مهاربندی های متنوع v معکوس، قطری و ضربدری بزرگ و همچنین تعداد طبقات متغیر چهار الی چهارده طبقه با استفاده از نرم افزار opensees مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت و پارامترهای موثر در تعیین ضریب رفتار این سازه ها از قبیل ضریب شکل پذیری و ضریب مقاومت افزون تعیین گردید. نتایج نشان می دهد ضریب رفتار سازه های فولادی مهاربندی شده با آلیاژهای حافظه دار شکلی کمتر از سازه های با مهاربندهای فولادی کمانش تاب است. این بدان معنی است که سازه های با مهاربندی آلیاژ حافظه دار شکلی می بایست برای نیروهای بزرگتری در مقایسه با سازه های با مهاربندی فولادی طراحی شوند. در انتها نیز جهت رفع محدودیت های آلیاژ حافظه دار شکلی ، استفاده از سیستم های مهاربندی هیبریدی (رفتار ترکیبی این آلیاژ با فولاد) به عنوان راهکار پیشنهاد شده و مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که سیستم مهاربندی هیبریدی می تواند علاوه بر کاهش تغییر شکلهای پسماند، محدودیت های رفتاری آلیاژ حافظه دار شکلی را نیز تا حدودی مرتفع سازد و موجب افزایش ضریب رفتار سازه ها در مقایسه با سیستم مهاربندی آلیاژ حافظه دار شکلی گردد.