بررسي عملكرد لرزه اي مهاربندهاي كمانش تاب با دو هسته ي تسليمي موازي

Seismic Performance Investigation of Buckling Restrained Braces with Parallel Yielding Double Core

ساز ه هاي مجهز به مهاربندهاي كمانش تاب (BRB) از جمله سازه هاي مقاوم در برابر زلزله هستند كه دو خصوصيت سختي جانبي بالا و قابليت جذب و اتلاف انرژي را همزمان دارا مي باشند. در اين تحقيق، به منظور بررسي عملكرد لرزه اي مهاربند هاي كمانش تاب يك هسته اي و دو هسته اي از مكانيزم دو هسته ي موازي با طول هسته ي يكسان و با تنش تسليم متفاوت استفاده شده است. بنابراين در اين مطالعه، 3 ساختمان سه بعدي 3، 6 و 9 طبقه مجهز به مهاربندهاي همگراي ضربدري كمانش تاب در نرم افزار ETABS 2017 بر اساس آيين نامه ي AISC-LRFD طراحي و كليه ي ضوابط لرزه اي استاندارد 2800 ويرايش چهارم نيز كنترل و در ادامه قاب هاي دو بعدي پيراموني مجهز به مهاربندهاي كمانش تاب در دو حالت يك هسته اي و دو هسته اي در نرم افزار SeismoStruct 2018 مدل سازي شده است. به منظور بررسي رفتار سازه هاي مذكور، تحليل هاي استاتيكي غير خطي بهنگام شونده و ديناميكي غير خطي تاريخچه زماني تحت 3 زلزله ي دور از گسل انجام شده است. نتايج نشان مي دهد كه استفاده از دو هسته ي تسليمي موازي سختي الاستيك سازه را افزايش مي دهد ولي تغيير محسوسي در مقاومت جانبي سازه ها ايجاد نمي كند. همچنين تحت زلزله هاي اعمال شده منحني هاي هيسترزيس به دست آمده نشان مي دهد كه استفاده از دو هسته ي موازي اتلاف انرژي زلزله را بيشتر مي نمايد. به طور كلي استفاده از مهاربندهاي كمانش تاب دو هسته اي، پاسخ هاي لرزه اي از قبيل جابجايي بام، شتاب بام، جابجايي نسبي و برش پايه را تقريبا تا 20 درصد كاهش داده است.

The buildings equipped with buckling restrained brace (BRB) are earthquake resistant structures that have two properties of high lateral stiffness and ability to absorb and dissipate energy at the same time In this study, a parallel double core mechanism with the same core length and with different yielding stress was used to investigate the seismic performance of buckling restrained brace of single core and double core. Therefore, in this research, three 3-dimensional 3, 6 and 9-story buildings equipped with concentric buckling restrained braces were designed according to AISC-LRFD Code along with the controlling of the seismic criteria based on standard 2800 version 4th in ETABS 2017 software. Then, the two dimensional perimeter frames equipped with buckling restrained brace were modeled in SeismoStruct 2018 software in two states of single core and double core. In order to investigate the behavior of these structures, the adaptive pushover nonlinear static analysis and time history nonlinear dynamic analysis were performed under three far fault earthquakes. The results presented that the use of a parallel yielding double core increased the elastic stiffness of the structures but does not cause a noticeable change in the lateral strength of the prototypes. Also under applied earthquakes, the hysteresis curves were obtained and these figures showed that the use of a parallel double core increased the earthquake energy dissipation. In general, the use of the double core buckling restrained brace reduced seismic responses such as roof displacement, roof acceleration, drift and base shear by approximately 20%.