بررسي پاسخ ساختمان‌هاي فولادي مجهز به مهاربندهاي كمانش ناپذير در برابر خرابي پيشرونده

در مطالعه حاضر استفاده از مهاربندهاي كمانش ناپذير كه به دليل جلوگيري از كمانش مهاربند،‌ ‌قابليت جذب انرژي بسيار بيشتري را نسبت به سيستم هاي رايج مهاربندي همگرا فراهم مي آورند، به عنوان نوآوري تحقيق با هدفِ كاهش پتانسيل خرابي پيشرونده در قاب‌هاي فولادي مهاربندي شده مورد ارزيابي قرار گرفته است. براي اين منظور مدل اجزاء محدود سه بعدي ساختمان‌هاي 4، 8 و 12 طبقه در دو حالت استفاده از مهاربندهاي معمولي و كمانش ناپذير شبيه سازي شدند و پاسخ آنها در برابر خرابي پيشرونده مورد ارزيابي قرار گرفته است. بررسي خرابي پيشرونده با استفاده از روش مسير بار جايگزين صورت پذيرفت و پاسخ سازه ها در برابر حذف ستون مورد بررسي قرار گرفت. شبيه‌سازي مدل‌ها با استفاده از نرم افزار ABAQUS انجام شد. همچنين صحت روش اجزاء محدود مورد استفاده در شبيه سازي مدل‌‌هاي مورد بررسي ارزيابي شد و تطابق مناسبي بين نتايج حاصل مشاهده گرديد. مهم ترين نتايج حاصل نشان مي دهد كه قاب هاي فولادي كه داراي مهاربندهاي كمانش ناپذير مي باشند، در مقايسه با قاب هاي فولادي داراي مهاربندهاي معمولي متحمل تنش هاي كمتري شده اند؛ بطوريكه در تمامي حالت ها، مهاربندهاي كمانش ناپذير با جذب انرژي ورودي سازه، سبب شده اند كه تنش هاي كمتري به ساير اعضاي سازه وارد شود و بدين ترتيب پتانسيل وقوع خرابي پيشرونده كاهش يابد. همچنين استفاده از مهاربند كمانش ناپذير سبب شده است كه دوران محل اتصال تير به ستون در مقايسه با ساختمان‌هاي با مهاربند معمولي كاهش يابد. اين اثرگذاري بويژه در ساختمان‌هاي با ارتفاع بيشتر مشهودتر مي‌باشد؛ بطوريكه مقدار بيشينه چرخش مفصل متناظر با ساختمان 12 طبقه داراي مهاربند كمانش ناپذير در مقايسه با مهاربند معمولي به ميزان 21 درصد كاهش يافته است.