عنوان پایان‌نامه
بررسی تاثیر مشخصات بال تیر پیوند قائم برشی بر عملکرد لرزه ای آن
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - سازه
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2364;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 81167;کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2364;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 81167
- تاریخ دفاع
- ۲۳ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- امیر پارسا
- استاد راهنما
- سیدمهدی زهرایی
- چکیده
- در سال‌های اخیر، به دلیل خسارت‌های ناشی از زلزله توجه زیادی به کنترل ارتعاشات و میراگرها شده است. در میان میراگرها، به میراگرهای تسلیمی مانند تیرهای پیوند قائم برشی، VLB ، که در خارج از سقف طبقات هستند به دلیل ارزانی، سهولت در اجرا و تعویض راحت، توجه بیشتری شده است. باوجود حساس بودن رفتار و عملکرد سازه در زلزله به مشخصات هندسی VLB و نقش فیوز مانند آن، در تحقیقات گذشته کمتر به مشخصات مقطع VLB توجه شده است. در این تحقیق بعد از صحت سنجی یک مدل آزمایشگاهی، که از VLB با مقطع IPE160 استفاده شده است، با کمک نرم افزار اجزای محدود ABAQUS، با تغییر پهنای بال VLB نشان داده شد که افزایش بیشتر پهنای بال بی تأثیر بوده و با کاهش آن، VLB نیاز به مهار جانبی پیدا می کند و با این اتکای جانبی رفتار سازه پایدارتر شده و میزان اتلاف انرژی بین 15 تا 41 درصد و سهم VLB در این اتلاف بین 14 تا 23 افزایش‌یافته است. همچنین با کاهش پهنای بال، نتایج حاکی از افزایش شکل پذیری و ضریب رفتار تا 18% و افزایش سهم VLB در اتلاف انرژی تا 10% است. استفاده از مقاطع گفته‌شده در قاب پنج طبقه و اعمال چهار پاسخ زلزله به آن حاکی از کاهش تغییرمکان بام بین 8 تا 64% بوده که در بین آن‌ها VLB با پهنای بال نصف شده با کاهش تغییرمکان تا 21% نسبت به VLB اولیه بهترین عملکرد را داشته است. در ادامه نیز روابط و نمودارهایی جهت تعیین رفتار برشی یا خمشی برای این عضو ارائه‌شده است که مشخصات هندسی ازجمله پهنای بال و طول این عضو نیز در آن لحاظ شده است. در انتها نیز ضمن بررسی مقاطع قوطی و لوله به عنوان VLB، دو مقطع جدید آکاردئونی شکل معرفی‌شده است که تمامی آن‌ها بدون نیاز به مهار جانبیVLB دارای نمودارهای هیسترزیس پایدار همراه با اتلاف انرژی بالا هستند و سهم VLB در این اتلاف بین 85 تا 90% است. ضریب رفتار این مدل ها بین 7/7 تا 11 است. در میان تمامی مدل ها، مدل های آکاردئونی از شکل پذیری بالاتر و قابل توجه ای برخوردار هستند و ضریب رفتار در آن‌ها نسبت به مدل اولیه (VLB با مقطع IPE160) تا 30% بیشتر شده است.
- Abstract
- Reducing casualty and financial loss due to earthquakes in recent years have been the focus of researchers in order to develop vibration control using different dampers. Among the passive dampers, using Vertical Link Beam (VLB) is one of the most effective and simplest methods, while not embedded in the floor they can be easily replaced after earthquakes. Despite the sensitivity of seismic performance of structures to the geometric properties of VLB and its fuse role in the structure, few researchers have noticed so far to the importance of VLB section geometric properties. In this study, after a result verification with an experimental research, in which a VLB with IPE160 section was used, using ABAQUS finite element software, it is tried to investigate the role of VLB flange width. The results show that the wider flange is useless while with reducing flange width the lateral supporting becomes essential and leading to more stable hysteretic performance and increased energy dissipation between 15% and 41% such that the contribution of VLB to energy dissipation increases between 14% and 23%. Also with decreasing flange width the ductility of system and the reduction factor increases up to 18% and the share of VLB in energy dissipation increases up to 10%. Using the aforementioned sections in a five-story frame and applying four earthquake records shows that top story displacement is reduced between 8% and 64%, and among the cases, the one with half-flange width VLB has the best performance in which the displacement is reduced 21% compared to using the primary VLB. In the other part of this study, some curves and equations are presented for detecting shear or flexural performance of VLB, hence the essential flange width and length of VLB can be determined. Finally, the box and pipe section are investigated as a VLB and also two new sections as a VLB are introduced called accordion type (a) and (b). All these sections do not need any lateral support and have stable hysteric performance with a large energy dissipation. The share of VLB in energy dissipation is between 85% and 90% and the reduction factor is between 7.7 and 11. Among all models, accordion models have noticeable ductility and the reduction factors in those models increases up to 30% compared to the primary VLB with IPE160 section. Keywords: yielding damper, vertical link beam, built-up box sections, pipe, accordion behavior, geometric properties
