اثر ورق مياني پركننده و مهار جانبي در رفتار سيكلي قابهاي مهاربندي واگرا با تير پيوند قائم جفت

Effect of Infill Plate and Lateral Bracing on Cyclic Behavior of Eccentrically Braced Frames with Double Vertical Link

با توجه به وقوع تغيير شكلهاي پلاستيك و دوران تير پيوند افقي در سيستم مهاربندي واگرا، عملكرد سازه پس از زلزله دچار اختلال شده و تعويض تير پيوند نيز با صرف زمان و هزينه همراه خواهد بود. به همين دليل استفاده از تيرهاي پيوند قائم مد نظر پژوهشگران قرار گرفته است. اين سيستم در هنگام وجود تير پيوند با عملكرد برشي داراي مقاومت و شكل پذيري و ظرفيت استهلاك انرژي بالاتري نسبت به تير پيوند خمشي و خمشي-برشي ميباشد. هدف اين مقاله ارتقاي رفتار سيستم مهاربندي واگرا با تير پيوند قائم جفت داراي عملكرد خمشي و خمشي-برشي مي باشد. به همين منظور با استفاده از مدلسازي عددي، پس از صحت سنجي، دو قاب كنترلي بدون ورق و چهار قاب داراي ورق مياني در محل بين تيرهاي پيوند قائم با استفاده از تحليلهاي استاتيكي غير خطي فزاينده و سيكلي مورد ارزيابي واقع شده اند. بر اساس نتايج منحني سيكلي، مشخصات رفتاري قاب ها مانند منحني پوش، انرژي مستهلك شده،كاهش سختي و ميرايي هيسترزيس معادل براي تمام قاب ها در نسبت دريفت هاي متفاوت مورد بررسي واقع شده است. نتايج نشان مي دهد اضافه نمودن ورق مياني مي تواند جذب انرژي، سختي، مقاومت نهايي قاب و ميرايي را به طور قابل توجهي افزايش دهد. در هنگام استفاده از ورق مياني، بر حسب جنس ورق و عملكرد تير پيوند، قاب ها تا نسبت دريفت در محدوده 0/05 تا 0/07 بدون كاهش مقاومت در بارگذاري سيكلي پيش مي روند و در دريفت هاي مذكور به دليل كمانش خارج از صفحه محل اتصال تير پيوند قائم به مهاربند دچار افت مقاومت مي گردند. در انتها نيز با درنظر گيري مهار جانبي در محل اتصال تير پيوند و مهاربند، تحليل سيكلي انجام شده و اثر مهار جانبي در منحني رفتار سيكلي ارائه شده است.

Due to occurrence of plastic deformations in horizontal link beam in Eccentrically Braced Frames (EBF), Performance of structure after Earthquake is disrupted and replacement of horizontal link beam is time consuming and need to cost. Using vertical link beam is one of the solutions to expedite structural performance after earthquake. Double vertical links are one of the new methods in EBFs that have been considered by the researchers. The aim of this paper is assessment of EBFs with longer links with flexural-shear interaction and flexural response and improvement of behavior with adding infill plate between two vertical link beams. For this reasons, after verification of modeling using finite element software, 6 specimens have been modeled in software with different specifications like vertical link beam length, infill plate and yield stress of infill plates. Initial assessments of models are carried out using nonlinear static analysis to more insight of response and changes in behavior. Thickness of infill plate is selected based in occurrence of plastic deformations in vertical link beams and avoid brace buckling during static nonlinear analysis. After nonlinear static analysis, cyclic loading is applied to 6 model based on AISC loading protocol. From cyclic loading of structures some crucial curve and parameters is extracted in different drift ratio like cyclic force, push curve, dissipated energy, secant stiffness, equivalent damping ratio. The results show in the frames with flexural-shear interaction response of link beams and infill plate, stable force displacement is observed under cyclic loading until drift ratio between 0.05 and 0.06 and for frames with flexural response of link beams and infill plate, stable force displacement is observed under cyclic loading until drift ratio between 0.06 and 0.07.