رفتار چرخه‌ای میراگرهای تسلیم شونده فلزی ترکیبی لانه‌زنبوری و خمشی در اتصالات مهاربندهای شورن

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران- دانشکده مهندسی محیط زیست-دانشگاه صنعتی ارومیه

2 گروه مهندسی عمران-دانشکده مهندسی محیط زیست-دانشگاه صنعتی ارومیه

چکیده

در این مطالعه، یک میراگر اتلاف انرژی غیرفعال ترکیبی متشکل از ورق‌های لانه‌زنبوری و خمشی، به صورت عددی تحت بارگذاری چرخه‌ای مورد بررسی قرار گرفته است. ورق‌های انتهایی مثلثی شکل (موسوم به میراگرهای ADAS) می‌توانند تحت اثر خمش دچار تسلیم شوند؛ در حالی که ورق جان لانه‌زنبوری (موسوم به میراگر HSF)، انرژی را از طریق تسلیم برشی اتلاف می‌نماید. برای صحت-سنجی مدل‌سازی عناصر محدود، نتایج تحلیل‌های عددی میراگرهای لانه‌زنبوری با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده‌اند که انطباق بسیار خوبی بین نتایج عددی و آزمایشگاهی وجود دارد. مجموعاً با انجام تحلیل چرخه‌ای تا دریفت 8% بر روی پانزده مدل میراگر به ازای پارامترهای مختلف نظیر تعداد ورق‌های لانه‌زنبوری، تعداد ستون سلول‌های لانه‌زنبوری و ضخامت ورق‌های خمشی ADAS، مشخصه‌های عملکرد لرزه‌ای شامل سختی اولیه، ظرفیت برشی، شکل‌پذیری و اتلاف انرژی مقایسه شده است. نتایج نشان می‌دهند که این میراگر ترکیبی جدید در مقایسه با میراگرهای فقط HSF، دارای افزایش مقاومت 105% و افزایش اتلاف انرژی به اندازۀ 23% بوده و بنابراین، با دارا بودن مقاومت و اتلاف انرژی مناسب می‌تواند به عنوان یک میراگر فلزی کارآمد برای کاربردهای لرزه‌ای مورد استفاده قرار گیرد. با کاهش تعداد ستون سلول‌های لانه‌زنبوری از چهار به دو، مقاومت و اتلاف انرژی به ترتیب به اندازۀ 27% و 55% کاهش می‌یابد. همچنین با کاهش ضخامت ورق ADAS به میزان 25% و افزایش ضخامت ورق HSF به اندازۀ 33%، کاهش متناظر در مقاومت و اتلاف انرژی میراگر ترکیبی به ترتیب برابر 35% و 72% است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Cyclic Behavior of Hybrid Honeycomb- and- Flexural Yielding Dampers in Chevron CBFs

نویسندگان [English]

  • Behzad Shekastehband 1
  • Bahman Jafari 2
1 Faculty of Civil Engineering- Urmia University of Technology
2 Faculty of Civil Engineering- Urmia University of Technology
چکیده [English]

In this research, a passive energy dissipation device as a combination of a honeycomb structural fuse (HSF)-and-flexural yielding (ADAS) dampers has been numerically investigated under cyclic loading. ADAS plates are allowed to yield under flexural action, whereas HSF plates are allowed to dissipate energy through shear yielding. The effectiveness of the proposed model is validated through experimental results. There is an excellent agreement between numerical and experimental results. The numerical plan includes 15 models with different groups of dampers. The effects of various parameters including number of HSF plates, number of cell columns, thickness of ADAS plates and etc. on the performance charachteristics, i.e. initial stiffness, strength, ductility, and energy dissipation are investigated. Based on the results, shear strength and energy dissipation of the hybrid damper is at most 105% and 23%, more than the honeycomb counterpart dampers, respectively. A reduction in the number of honeycomb cell columns from four to two led to maximum 27% and 5% decreases in strength and energy dissipation capacity of the hybrid dampers, respectively. A 25% increase in the thickness of HSF and a 33% decrease in the thickness of ADAS led to a reduction of 35% and 72% in strength and energy dissipation, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Combined yielding dampers
  • Honeycomb dampers
  • Hysteretic behavior
  • Energy dissipation
  • Flexural-Shear
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 04 اردیبهشت 1402

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار