تأثیر میراگر آلیاژ حافظه‌ای هوشمند در استهلاک انرژی و کاهش دامنه ارتعاش قابهای فولادی چند طبقه

الموضوعات : آنالیز سازه - زلزله

علی سیدکاظمی ¹ (عضو هیأت علمی تمام وقت دانشگاه آزاد اسلامی واحد آیت الله آملی)
میلاد اسمعیلی ² ()
سامان افتخار اردبیلی ³ ()
مرتضی حسینعلی بیگی ⁴ ()

تاريخ الإرسال : 05 الخميس , محرم, 1438 تاريخ التأكيد : 12 الخميس , جمادى الأولى, 1438 تاريخ الإصدار : 16 الإثنين , جمادى الأولى, 1438

الکلمات المفتاحية: جذب انرژی, شکل پذیری, آلیاژ حافظه‌دار شکلی, تحلیل تاریخچه‌ی زمانی غیرخطی,

ملخص المقالة :

در سال های اخیر ایده ی استفاده از مصالح با دوام، دارای قابلیت جذب انرژی و شکل پذیری بالا در مهندسی سازه پر رنگ تر شده است. از جمله ی این نوع مصالح آلیاژهای حافظه دار شکلی هستند که در شرایط مختلف از خود خواص فیزیکی از پیش تعریف شده ای نشان می دهند. این مواد تحت سیکل های بارگذاری و باربرداری حتی پس از گذشتن از ناحیه ی تسلیم از خود کرنش پسماند ناچیزی نشان می دهند و در واقع در سازه نیروهای بازسازی کننده ای ایجاد می کنند. در مطالعه ی حاضر به بررسی تأثیر آلیاژهای حافظه دار شکلی در استهلاک انرژی و کاهش دامنه ارتعاش قاب فولادی چند طبقه پرداخته می شود و برای انجام این کار از میلگردهای آلیاژ حافظه دار شکلی در وسط المان قطری مهاربند استفاده شده است. نرم‌افزار مورد استفاده در این پژوهش نرم افزار ABAQUS می باشد. جهت اعتبارسنجی مدل ها، در ابتدا قاب دو طبقه مهاربندی مجهز به آلیاژ حافظه دار شکلی که در مطالعات آزمایشگاهی هان و همکاران در سال 2003 استفاده شده بود، در نرم افزار، مدل سازی و تحلیل شد. نتایج تطابق قابل قبول پاسخ های بدست آمده از دو روش آزمایشگاهی و تحلیلی را نشان می دهد. جهت بررسی تأثیر ارتفاع برعملکرد لرزه ای سازه های مجهز به این نوع از میراگرها، ساختمان های مورد مطالعه به 3 و12 طبقه افزایش یافت و روی مدل ها، تحلیل های رفت و برگشتی غیرخطی و دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی تحت شتاب نگاشت زلزله طبس انجام گرفت. نتایج بررسی ها نشان می دهد استفاده از این نوع میراگرها باعث تسریع در استهلاک انرژی و کاهش چشمگیر در دامنه ارتعاش و برش پایه می شود بطوریکه در حضورآلیاژ حافظه دار شکلی در ساختمان 3 طبقه، قابلیت جذب واستهلاک انرژی سیستم سازه ای 5/2 برابر و سختی اولیه سیستم سازه ای 2 برابر حالت اولیه می باشد. همچنین با افزایش ارتفاع، اثر بخشی آن در کنترل پاسخ لرزه ای سازه بین 10 تا 15 درصد کاهش می یابد.