بررسي رفتار سازه‌اي ميراگر شكافدار در اتصال تير به ستون فولادي

Structural behavior of steel slit damper in steel beam to column connection

بسياري از قاب‌هاي خمشي فولادي، در اثر بارهاي لرزه‌اي به علت خراب شدن اتصالات آسيب مي‌بينند. استفاده از سيستم-هاي كنترل غيرفعال در سازه‌ها به منظور عدم آسيب به اجزاي اصلي سازه، در دهه‌‌‌هاي اخير مورد توجه محققان قرار گرفته است. در اين تحقيق، عملكرد ميراگر شكافدار فولادي (SSD) در اتصالات تير به ستون فولادي به روش المان محدود مورد بررسي قرار گرفته است. اين ميراگر از يك ورق فولادي كه بر روي آن تعدادي شكاف با انتهايي دايره‌اي شكل ايجاد شده، ساخته مي‌شود. به منظور شناخت رفتار اين ميراگر، عملكرد آن دريك اتصال تير به ستون فولادي مورد بررسي قرار گرفته است. همچنين تاثير اندازه شعاع شكاف‌ها بر روي اتصال، و اشكال ديگري از اين نوع ميراگر با شكاف‌هاي بيضي و لوزي شكل در اتصالات تير به ستون فولادي بررسي شده است. پس از مدل سازي اين دو نوع جديد از ميراگر به روش المان محدود، منحني هيسترزيك مدل‌ها و كرنش‌هاي پلاستيك با هم مقايسه شده است. بر پايه نتايج، ميراگر شكافدار فولادي مي تواند تعداد زيادي از چرخه بارگذاري را تحمل كند. حداكثر لنگر و نيروي وارده به اتصال، تغيير شكل و اعوجاج در ميراگر با شكاف‌هاي مختلف مقايسه شده است. همچنين مقايسه برش پايه وارد شده به قاب فولادي تحت جابجايي جانبي و انرژي جذب شده توسط قاب با ميراگر SSD و ميراگر بيضي شكل انجام شده است. كه نتايجي براي استفاده از اندازه يا اشكال بهينه اين ميراگرها را به دست مي‌دهد.

Most of the steel moment resisting frames, damage at the beam-to-column connections during seismic loads. Application of passive dampers in order to prevent damages to the main components of structure has been an interesting subject for many researchers recently. In this present study, performance of the metallic yield damper is slit steel damper (SSD) on the steel beam-to-column connection is carried out using finite element model. Thus, first this damper and its connection is simulated. After validation of results, the effect of various dimensional parameters including radius slot, of damper on the performance of damper and its connection was investigated. Then various forms of this damper simulated and their effect on the performance of damper and the steel beam-to-column connection is studied. Moment- rotation, Hysteresis curves and plastic strains for each size of radius slot and different shapes extracted from the analysis were compared. Furthermore base shear force for steel frames with and without slit dampers in term of energy absorption and deformation are compared together. Findings indicated seismic behavior fitted to such dampers. The results indicate that the slit damper shows a proper function in absorbing energy. Recommendation for appropriate size and shape of slit steel dampers proposed.