بهبود عملکرد لرزه‌ای میراگر شکافدار پروانه‌ای با استفاده از آلیاژ حافظه‌دار شکلی نایتینول در مهاربند همگرای قطری
محورهای موضوعی : آنالیز سازه - زلزله
فرزاد وفادار
1
,
وحید بروجردیان
2
,
علی قمری
3
1 - دانشجوی دکتری سازه، گروه مهندسی عمران، واحد زنجان، دانشگاه آزاد اسلامی، زنجان، ایران
2 - دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران،تهران،ایران
3 - گروه مهندسى عمران، واحد دره شهر، دانشگاه آزاد اسلامى، دره شهر، ایران
کلید واژه: جذب انرژی, آلیاژ حافظه دار شکلی, نایتینول, میراگر شکافدار, قابلیت برگشت‌پذیری,
چکیده مقاله :
مقاوم‌سازی سازه‌ها با وجود تغییرشکل پلاستیک در اعضای اصلی، مقرون به صرفه نمی‌باشد. لذا با افزودن میراگرها می‌توان این نقیصه را مرتفع نمود. عملکرد میراگر به نحوی است که قبل از عضو مهاربندی، تسلیم و مانع ایجاد مفصل پلاستیک در آن می‌شود. هرچند وجود میراگر باعث بهبود رفتار لرزه‌ای می‌گردد اما تاثیری در برگشت پذیری سازه ندارد و تعمیر آنها پس از زلزله به علت وجود تغییرشکل‌های ماندگار در کل سازه، گاهاً با مشکل همراه است. آلیاژهای حافظه دار شکلی ([1]SMA) بعنوان مواد هوشمند بسیاری از نواقص سیستم‌های مستهلک کننده انرژی فعلی را جبران می‌نمایند. اثر سیستم حافظه‌دار شکلی، رفتارکشسان، میرایی ذاتی و مقاومت بالا از مهمترین خصوصیات این آلیاژها هستند. در این تحقیق نوع جدیدی از میراگر شکافدار (تحت عنوان میراگر شکافدار پروانه‌ای) در چهار گروه با نسبت‌های مختلف ابعادی/h 1 hو /b1b ، با و بدونSMA آنالیز شده است که با افزودنSMA از نوع میله‌ای و جاگذاری آن به طوری که در بارهای فشاری و کششی ایجاد شده در مهاربند، همواره در تعدادی ازSMA ها نیروی کششی در جریان باشد. در ترکیب پیشنهادی، المان قطری تحت اثر نیروی کششی و فشاری، باعث ایجاد برش در میراگر شکافدار و ایجاد کشش درSMA می‌شود. نتایج نشان داد، بکارگیری SMA علاوه بر افزایش سختی و مقاومت سیستم، باعث ایجاد قابلیت برگشت‌پذیری و حذف پدیده کمانش مهاربند در فشار می‌شود. [1] Shape memory alloy
Reinforcement of structures is not cost-effective despite plastic deformation in the main members. Therefore, this defect can be solved by adding dampers. The function of the damper is in such a way that before the bracing member, it surrenders and prevents the creation of a plastic joint in it. Although the existence of a damper improves the seismic behavior, it does not affect the reversibility of the structure, and their repair after an earthquake is sometimes accompanied by problems due to permanent changes in the entire structure. Shape memory alloys (SMA) as smart materials compensate for many shortcomings of current energy consuming systems. The effect of shape memory system, elastic behavior, inherent damping and high strength are the most important characteristics of these alloys. In this research, a new type of slit damper (under the title of butterfly slit damper) has been analyzed in four groups with different dimensional ratios h1/h and b1/b, with and without SMA, by adding bar-type SMA and placing it in such a way that in loads Compressive and tensile force created in the brace, there is always a tensile force in a number of SMAs. In the proposed combination, the diagonal element under the effect of tensile and compressive force causes cutting in the slit damper and tension in the SMA. The results showed that the use of SMA, in addition to increasing the hardness and resistance of the system, creates the ability to accept and eliminate the phenomenon of buckling of the brace under pressure.
_||_