ارزیابی رفتار چرخه ای قاب فولادی مهاربندی شده ضربدری دارای فیوز خمشی چهار ضلعی نصب شده در محل تقاطع مهاربندها

در تحقیق حاضر برای افزایش شکل پذیری در قاب های مهاربندی هم محور ضربدری، استفاده از فیوز خمشی چهارضلعی در محل تقاطع مهاربندها پیشنهاد شده است. اساس کارکرد المان پیشنهادی، عملکرد آن به عنوان یک المان فیوز و ایجاد رفتار بهتر در المان های مهاربندی است. در بخش اول برای دستیابی به ابعاد مناسب، محدوده متنوعی از ابعاد فیوز و رفتار مدل های ساخته شده، از لحاظ مقاومت با تنش تسلیم مربوط به فولاد نرمه ی ساختمانی در نرم افزار ABAQUS مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده بیانگر آنست که با افزایش ابعاد باز شوی بکار رفته میزان نیروی حداکثر و سختی سازه کاهش می یابد. نسبت مقدار سختی جانبی برای بازشوی ۳% نسبت به مهاربندی ضربدری برابر ۴۴ درصد، برای بازشوی ۵% نسبت به مهاربندی ضربدری برابر ۴۴ درصد و برای بازشوی ۱۰% نسبت به مهاربندی ضربدری برابر ۲۰ درصد است. در بخش دوم مطالعات صورت گرفته، ابتدا در نرم افزار ETABS قاب دو بعدی با استفاده از مهاربند ضربدری طراحی شده و سپس سه مدل قاب دو بعدی پانزده طبقه با درصدهای بازشوی ۳، ۵ و ۱۰ درصد جایگزین شده در نرم افزار OpenSees با المان پیشنهادی و تحت تحلیل بارافزون و دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی با کمک رکوردهای حوزه نزدیک و دور از گسل قرار گرفته اند (منظور از بازشوی ۳% این است که مساحت فیوز چهار ضلعی تعبیه شده در وسط مهاربند ضربدری برابر ۳% حاصلضرب دهانه در ارتفاع طبقه می باشد). نتایج تحلیل های دینامیکی تاریخچه زمانی بیانگر آنست که برای زلزله های حوزه نزدیک میانگین نسبت برش پایه برای بازشوهای ۳%، ۵% و ۱۰% نسبت به مهاربندی ضربدری به ترتیب برابر۷۲%، ۴۰% و ۲۶% است. این مقادیر برای حوزه دور به ترتیب برابر ۷۲%، ۳۸% و ۲۴% است.