ارزیابی رفتار لرزهای سازههای بتنی مسلح به مواد نوین هوشمند
پذیرفته شده برای ارائه شفاهی
کد مقاله : 4308-IRAST (R1)
نویسندگان
1خیابان غفاری-خیابان آوینی-خیابان پونه 12-پلاک 45
2دانشگاه صنعتی بیرجند
چکیده
یکی از مواد هوشمند شناختهشده آلیاژهای حافظهدار شکلی هستند. این مواد پس از تغییرشکلهای بزرگ میتوانند به شکل نخستین خود بازگردند. هدف این مقاله بررسی اثر بهکارگیری این مواد در اتصالات ساختمانهای بتنی بر رفتار لرزهای آنها است. برای رسیدن به این هدف، نمونههایی از ساختمانهایی دو و سه بعدی بتنی انتخاب میشوند. نخست در اتصال آنها، فولاد رایج به کار میرود. سپس از این آلیاژها در اتصالات بهرهجویی میگردد. در ادامه دو دسته ساختمان مزبور، با و بدون آلیاژهای حافظهدارشکلی تحت اثر زمینلرزههایی قرار میگیرند، و با انجام تحلیل تاریخچهی زمانی غیر خطی رفتار لرزهای آنها مقایسه میگردد. بر پایهی نتیجهها، بهرهجویی از آلیاژ حافظهدار شکلی منجر به کاهش بسیار چشمگیر تغییرشکلهای پسماند میگردد. نمودارهای هیسترسیس نشان میدهند که در سازههای بتنی مجهز به الیاژهای حافظهدار شکلی، کانون جابجاییها در مرکز مختصات است. در ساختمانهای تقویتشده با میلگردهای فولادی، نمودارهای هیسترسیس به علت وجود جابجایی پسماند، دارای دو کانون مجزا میباشند.
کلیدواژه ها
موضوعات
Title
Seismic Behavior Investigation of Concrete Structures Reinforced with Smart Novel Materials
Authors
Mahmood Birjand, Mansour Bagheri
Abstract
A prominent novel material which contains many advantages is shape memory alloy (SMA). However, the high expenses related to the material costs and difficulties associated with implementation of SMAs in reinforced concrete (RC) structures may limit their usage. To decrease the costs related to SMA installation, this paper investigates the seismic performance of RC moment-resisting frames with the intention of specifying the optimal locations for SMA utilization. To this end, a 2D RC frame and a 3D RC structure with 3 and 4 stories, respectively, are modeled and their joints were designated to SMA locations. Nonlinear dynamic time history analyses are conducted to evaluate the maximum base shear, maximum roof displacement, residual roof displacement demands using 3 ground-motion records. The results indicate that structures equipped with SMA have almost equal maximum base shear and higher maximum roof displacement, with respect to conventional RC structures. The residual roof displacements are ignorable in SMA-equipped RC structure.
Keywords
Shape Memory Alloys, time history analysis, Permanent Roof Displacement, Super Elasticity, Recentering Capability