عنوان پایان‌نامه
مقایسه رفتار لرزه ای سیستم های مهاربندی مرکب و مقید شده در مقابل کمانش)
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - سازه
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1177;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 39296
- تاریخ دفاع
- ۳۱ شهریور ۱۳۸۷
- دانشجو
- زهرا صنیعی نیا
- استاد راهنما
- مهدی قاسمیه
- چکیده
- در سال های اخیر، در مناطق لرزه ای مقاطع قوطی شکل فولادی در مهاربند ها به صورت گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند ، این مهاربند ها با وجود برخی ضعف های جدی به علت صرفه اقتصادی و سادگی اجرا در بسیاری از سازه ها بکار برده می شوند. یکی از مشکلات مهاربند های هم مرکز وقوع کمانش در هنگام اعمال بار فشاری است که این مساله باعث می شود مهاربند قبل از رسیدن به حد تسلیم ناپایدار شود. به عبارت دیگر رفتار مهاربند در کشش و فشار همسان نیست و در نتیجه منحنی های هیستریک این سیستم ها نامنظم خواهند بود. پر کردن قوطی های فولادی با بتن یک راه حل مناسب برای این مساله است. استفاده از مهاربند های مرکب، ظرفیت فشاری و کششی مقطع را افزایش داده، وحتی بعد از چندین حلقه رفت و برگشتی و وارد شدن به مرحله غیر الاستیک رفتار مهاربند را بهبود می بخشد. زیرا که مد های کمانشی را تغییر داده و بدین صورت کمانش های موضعی را به تاخیر انداخته و شکل پذیری مقطع را افزایش می دهد. این تحقیق به بررسی روش های مختلف در بهبود مهاربند های مرکب می پردازد و پارامتر های مورد بررسی شامل نسبت عرض به ضخامت، نسبت لاغری، نوع سطح مقطع، نوع بتن و فولاد مصرفی می باشد. در ادامه تحلیل عددی بین این نوع مهاربندها با مهاربند های مقاوم در مقابل کمانش انجام گرفت تا کارایی مهاربند های مرکب بهتر شناخته شود.
- Abstract
- Seismic Assessment and Comparisons of Composite Bracing System with Buckling Restrained Bracing System In recent years, in seismic regions, cold formed rectangular tubular bracing members have widely been used in steel structures. Although there are some serious deficiencies with such systems, due to their simplicity of the manufacturing and economical advantages, they are becoming practical for being applied in many structures. One of the problems with this type of bracing is that the brace does not display the same behavior in tension and compression; and consequently its hysteric performance exhibit an unbalanced and irregular behavior. Filling tubular bracing member with concrete is a remedy to the above problem. Using concrete filled tubular braces (also called composite braces) improves the compressive and tensile load responses of the system even after multiple inelastic load reversals. By filling the tubes with concrete and fabricating a composite brace, the mode of failure changes and ultimately results in improving the ductility by preventing or limiting the local buckling modes. This research showed that the difference in improvement gained by concrete infilling was attributed to pertinent variables such as the width to thickness ratio, different loading protocol, slenderness ratio, shape of the section and concrete compressive strength. In addition, the behavior of this brace has been compared with one the leading bracing system called the buckling restrained brace (BRBF). Analytical models with the capability of displaying the cyclic behavior are proposed for concrete filled tubular bracing members and BRBF. The analysis has been implemented numerically by employing the general purpose finite element software. The results of the analyses indicate that the utilizing of composite bracing system improves the ductility and therefore satisfies the energy absorbing criterion. Next an analytical fracture criterion for concrete filled tubular bracing members which was proposed to predict the fracture life of such members verifies that the performance level of the composite brace can ultimately reach close to the performance level of BRBFs braces.
