تحقیق سیستم های مهاربندی

قسمتی از متن:

عملکرد صحیح لرزه ای یک سازه مستلزم آن است که مقاومت قابل دسترسی و ظرفیت های تغییر شکل اعضا بیش از نیازهای تحمیل شده به سازه بر اثر زمین لرزه باشد. باتوجه به رفتار سازه در زمان وقوع زمین لرزه، ارزیابی عملکرد دقیق آن باید توسط تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی و با استفاده از زمین لرزه های منتخب صورت گیرد. با ورود سازه به حیطه رفتار غیر خطی تحت اثر زلزله، جابجایی ها نسبت به نیروها توصیف بهتری از پاسخ سازه ارائه داده و با محدود کردن تغییر مکانها به جای نیروها، سطح تخریب سازه به طرز موثرتری کنترل می شود.

در سالهای اخیر فلسفه طرح جدیدی برای آیین نامه های ساختمان مطرح شده است. آیین نامه های جدید ساختمان دارای چهارچوب طرح بر اساس عملکرد می باشند. هدف یک روش طرح بر پایه عملکرد، ساخت سازه ای است که تحت سطوح لرزه ای چندگانه عملکرد قابل پیش بینی داشته باشد. به منظور این امر، مهم است که رفتار سازه، در ابتدا در محدوده های رفتار ارتجاعی و غیر ارتجاعی هدفمند گردد. در نتیجه تعیین مقاومت عضو، مکانیسم خرابی و مقاومت سازه، ابتدایی ترین بخش روش طرح بر پایه عملکرد می شوند. علی رغم تمام این مقاصد واضح طراحی، در حال حاضر اغلب کارهای طرح لرزه ای در جهان به وسیله روشهای ارتجاعی با استفاده از بارهای جانبی استاتیکی معادل صورت میگیرد. کنترل صریحی برای تعیین الگوی تسلیم، مقاومت نهایی و تغییرشکلهای مورد انتظار در تحلیل غیر ارتجاعی مورد نیاز نمی باشد؛ بنابراین، وقتی زمین لرزه شدیدی رخ می دهد، سازه ها تغییرشکلهای غیر ارتجاعی شدیدی را با رفتارهای کنترل نشده متحمل می شوند. عمل غیر ارتجاعی می تواند به صورتی غیر اتفاقی و گسترده در سازه پراکنده گردد. این امر ممکن است به پاسخی ضعیف و غیر مطمئن در تعمیر پذیری منجر گردد. به منظور ارضاء اهداف طرح بر پایه عملکرد، مطلب اساسی این است که روش طرح باید از طرح ارتجاعی به طرح خمیری انتقال داده شود. این امر به طراح اجازه می دهد به صورتی واضح رفتار سازه را در سطوح طرح مختلف پیش بینی کند.

طبق فلسفه طراحی لرزه ای، انتظار می رود که سیستم مهاربندی تحت زلزله های شدید و کمیاب بتوانند پاسخ غیر ارتجاعی پایدار و مداومی از خود نشان دهند. استراتژی این فلسفه طراحی طوری است که مطمئن شویم تغییرشکل های پلاستیک فقط در بادبندها اتفاق می افتد و سایر قسمتهای سازه مثل ستونها و تیرها و اتصالات بدون پذیرفتن خرابی، زلزله های شدید را تحمل کرده و باربری ثقلی سازه را حفظ نمایند. بدین مفهوم که بادبندها به عنوان عضو کنترل شونده توسط تغییرمکان[1] وسایر اعضای سازه ای و اتصالات به عنوان عضو کنترل شونده توسط نیرو[2] می شوند و در نتیجه رفتارشکل پذیر سازه تامین می شود. در مقایسه با قاب های خمشی، در قابهای مهاربندی شده محدودیت هایی در تغییرشکل های غیرارتجاعی برگشت پذیر وجود دارد و مطلوبست که مکانیسم غیرارتجاعی در نقاط خاصی از سازه باشد. مفصل پلاستیک تا حد امکان در سطوح مختلف سازه پخش شود تا اینکه مقدار تغییرشکل پلاستیک در مکان های خاص کاهش یابد. در اولین سطح، بادبندها با کمانش غیرارتجاعی یا تسلیم خود انرژی را جذب می نمایند و سایر اعضای سازه تقاضاهای[3] ناشی از رفتار غیرارتجاعی بادبندها را تحمل کرده، پایداری آنها را تامین می نمایند.