تحقیق سیستم های مهاربندی

قسمتی از متن:

عملكرد صحيح لرزه اي يك سازه مستلزم آن است كه مقاومت قابل دسترسي و ظرفيت هاي تغيير شكل اعضا بيش از نيازهاي تحميل شده به سازه بر اثر زمين لرزه باشد. باتوجه به رفتار سازه در زمان وقوع زمين لرزه، ارزيابي عملكرد دقيق آن بايد توسط تحليل تاريخچه زماني غير خطي و با استفاده از زمين لرزه هاي منتخب صورت گيرد. با ورود سازه به حيطه رفتار غير خطي تحت اثر زلزله، جابجايي ها نسبت به نيروها توصيف بهتري از پاسخ سازه ارائه داده و با محدود كردن تغيير مكانها به جاي نيروها، سطح تخريب سازه به طرز موثرتري كنترل مي شود.

در سالهای اخير فلسفه طرح جديدی برای آيين نامه های ساختمان مطرح شده است. آيين نامه های جديد ساختمان دارای چهارچوب طرح بر اساس عملکرد می باشند. هدف يک روش طرح بر پايه عملکرد، ساخت سازه ای است که تحت سطوح لرزه ای چندگانه عملکرد قابل پيش بينی داشته باشد. به منظور اين امر، مهم است که رفتار سازه، در ابتدا در محدوده های رفتار ارتجاعی و غير ارتجاعی هدفمند گردد. در نتيجه تعيين مقاومت عضو، مکانيسم خرابی و مقاومت سازه، ابتدايی ترين بخش روش طرح بر پايه عملکرد می شوند. علی رغم تمام اين مقاصد واضح طراحی، در حال حاضر اغلب کارهای طرح لرزه ای در جهان به وسيله روشهای ارتجاعی با استفاده از بارهای جانبی استاتيکی معادل صورت میگيرد. کنترل صريحی برای تعيين الگوی تسليم، مقاومت نهايی و تغييرشکلهای مورد انتظار در تحليل غير ارتجاعی مورد نياز نمی باشد؛ بنابراين، وقتی زمين لرزه شديدی رخ می دهد، سازه ها تغييرشکلهای غير ارتجاعی شديدی را با رفتارهای کنترل نشده متحمل می شوند. عمل غير ارتجاعی می تواند به صورتی غير اتفاقی و گسترده در سازه پراکنده گردد. اين امر ممکن است به پاسخی ضعيف و غير مطمئن در تعمير پذيری منجر گردد. به منظور ارضاء اهداف طرح بر پايه عملکرد، مطلب اساسی اين است که روش طرح بايد از طرح ارتجاعی به طرح خميری انتقال داده شود. اين امر به طراح اجازه می دهد به صورتی واضح رفتار سازه را در سطوح طرح مختلف پيش بينی کند.

طبق فلسفه طراحي لرزه اي، انتظار مي رود كه سيستم مهاربندي تحت زلزله هاي شديد و كمياب بتوانند پاسخ غير ارتجاعي پايدار و مداومي از خود نشان دهند. استراتژي اين فلسفه طراحي طوري است كه مطمئن شويم تغييرشكل هاي پلاستيك فقط در بادبندها اتفاق مي افتد و ساير قسمتهاي سازه مثل ستونها و تيرها و اتصالات بدون پذيرفتن خرابي، زلزله هاي شديد را تحمل كرده و باربري ثقلي سازه را حفظ نمايند. بدين مفهوم كه بادبندها به عنوان عضو كنترل شونده توسط تغييرمكان[1] وساير اعضاي سازه اي و اتصالات به عنوان عضو كنترل شونده توسط نيرو[2] مي شوند و در نتيجه رفتارشكل پذير سازه تأمين مي شود. در مقايسه با قاب هاي خمشي، در قابهاي مهاربندي شده محدوديت هايي در تغييرشكل هاي غيرارتجاعي برگشت پذير وجود دارد و مطلوبست كه مكانيسم غيرارتجاعي در نقاط خاصي از سازه باشد. مفصل پلاستیك تا حد امكان در سطوح مختلف سازه پخش شود تا اينكه مقدار تغييرشكل پلاستيك در مكان هاي خاص كاهش يابد. در اولين سطح، بادبندها با كمانش غيرارتجاعي يا تسليم خود انرژي را جذب مي نمايند و ساير اعضاي سازه تقاضاهاي[3] ناشي از رفتار غيرارتجاعي بادبندها را تحمل كرده، پايداري آنها را تأمين مي نمايند.