تحلیل عددی فیوز با تعویض پذیری ساده در قاب های واگرا و تعیین ضریب رفتار به روش انرژی

یکی از روش های کاهش خسارات ناشی از زلزله، متمرکز ساختن خرابی ها در اعضای از پیش تعیین شده (فیوز) می باشد. این اعضا با جذب قسمت عمده ای از نیروی زلزله، آسیب های وارده به سایر اعضای سازه را به حداقل می رسانند. در این مقاله، عملکرد المان فیوز با تعویض پذیری ساده، در قاب های مهاربندی واگرا مورد مطالعه قرار گرفته است. عنصر فیوز پیشنهاد شده متشکل از سه ورق فولادی است که از طریق یک اتصال مفصلی، به صورت کام و زبانه و پین، تیر پیوند را به تیر خارج از پیوند متصل می نماید. هنگامی که بارها به صورت رفت و برگشتی به قاب واگرا اعمال می شود، فیوز با بروز عملکرد برشی، باعث تمرکز نیرو در جان تیر پیوند شده و از این طریق نیروی زلزله را مستهلک می نماید. در این مطالعه برای طراحی قاب از نرم افزار ایتبس و برای تحلیل المان محدود از آباکوس استفاده شده است. نتایج نشان می دهد، خسارات وارده محدود به مقطع فیوز بوده، و به دیگر اجزای سازه هیچ گونه آسیبی وارد نشده است. همچنین این سیستم رفتار هیسترزیس مشابهی را در کشش و فشار نشان داده و ضریب رفتار این سیستم نسبت به قاب های واگرای مرسوم مقدار بیشتری بوده که حاکی از عملکرد و شکل پذیری بهتر این سیستم می باشد. از طرفی، از آنجا که آسیب بر روی یک المان نسبتا کوچک متمرکز است، و اتصال این عضو به قاب از طریق پین است، بنابراین پس از یک زلزله ی بزرگ با صرف هزینه ای اندک به راحتی می توان فیوز آسیب دیده را تعویض کرد و ساختمان مجدد قابل استفاده خواهد شد.