تاثیر طول ناحیه ویژه و نحوه تقویت آن بر عملکرد لرزه ای سیستم خرپای متناوب

سیستم خرپای متناوب یکی از سیستم های باربر جانبی می باشد که اعضای اصلی آن را خرپاها تشکیل می دهند. در این سیستم، وظیفه جذب انرژی و تحمل تغییرشکل های غیرالاستیک برعهده ناحیه ویژه می باشد، به طوری که با ایجاد مفاصل پلاستیک در این ناحیه، شکل پذیری سازه تامین می گردد. در این تحقیق، تاثیر طول این ناحیه و نحوه تقویت آن بر عملکرد لرزه ای سیستم خرپای متناوب بررسی شده است. به منظور بررسی این پارامترها، ابتدا مدل اجزاء محدود این سیستم در نرم افزار ABAQUS تهیه گردیده و صحت سنجی مدل سازی این سیستم کنترل گردید. سپس، عملکرد لرزه ای این سیستم با درنظر گرفتن ناحیه ویژه با طول های مختلف و الگوهای تقویت پیشنهادی در این ناحیه ارزیابی شده است. نتایج ارزیابی نشان می دهد استفاده از نواحی ویژه با طول بزرگ باعث می شود که از کل ظرفیت سازه به طور کامل استفاده نگردد؛ از این رو هنگام نیاز به بازشوهای بزرگ، این نواحی باید به طور مناسبی تقویت گردند. در این مطالعه، الگوهای مختلف تقویت ناحیه ویژه ازجمله تقویت یال ها، تقویت اعضای قائم ناحیه ویژه و طرح تقویت پیشنهادی راهنمای شماره 14 آیین نامه AISC بررسی شده است. از آنجایی که مفاصل پلاستیک معمولا در یال های خرپا تشکیل می شوند، لذا تقویت یال ها بیشترین تاثیر را بر افزایش سختی اولیه و مقاومت سازه دارد. همچنین، به جای تقویت کلی یال می توان بخشی از دو انتهای ناحیه ویژه را تقویت نموده، بطوری که عملکرد آن مشابه تقویت کلی یال باشد.