بررسی رفتار سازه‌ای میراگر شکافدار در اتصال تیر به ستون فولادی

کهنه‌پوشی, امید; سالم, افراسیاب

doi:10.22065/jsce.2018.112329.1416

بررسی رفتار سازه‌ای میراگر شکافدار در اتصال تیر به ستون فولادی

نوع مقاله : یادداشت پژوهشی

نویسندگان

¹ گروه عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد سنندج. سنندج، ایران

² دانش آموخته کارشناسی ارشد عمران، گرایش سازه، دانشگاه آزاد واحد سنندج

10.22065/jsce.2018.112329.1416

چکیده

بسیاری از قاب‌های خمشی فولادی، در اثر بارهای لرزه‌ای به علت خراب شدن اتصالات آسیب می‌بینند. استفاده از سیستم-های کنترل غیرفعال در سازه‌ها به منظور عدم آسیب به اجزای اصلی سازه، در دهه‌‌‌های اخیر مورد توجه محققان قرار گرفته است. در این تحقیق، عملکرد میراگر شکافدار فولادی (SSD) در اتصالات تیر به ستون فولادی به روش المان محدود مورد بررسی قرار گرفته است. این میراگر از یک ورق فولادی که بر روی آن تعدادی شکاف با انتهایی دایره‌ای شکل ایجاد شده، ساخته می‌شود. به منظور شناخت رفتار این میراگر، عملکرد آن دریک اتصال تیر به ستون فولادی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین تاثیر اندازه شعاع شکاف‌ها بر روی اتصال، و اشکال دیگری از این نوع میراگر با شکاف‌های بیضی و لوزی شکل در اتصالات تیر به ستون فولادی بررسی شده است. پس از مدل سازی این دو نوع جدید از میراگر به روش المان محدود، منحنی هیسترزیک مدل‌ها و کرنش‌های پلاستیک با هم مقایسه شده است. بر پایه نتایج، میراگر شکافدار فولادی می تواند تعداد زیادی از چرخه بارگذاری را تحمل کند. حداکثر لنگر و نیروی وارده به اتصال، تغییر شکل و اعوجاج در میراگر با شکاف‌های مختلف مقایسه شده است. همچنین مقایسه برش پایه وارد شده به قاب فولادی تحت جابجایی جانبی و انرژی جذب شده توسط قاب با میراگر SSD و میراگر بیضی شکل انجام شده است. که نتایجی برای استفاده از اندازه یا اشکال بهینه این میراگرها را به دست می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مهندسی سازه و زلزله

عنوان مقاله [English]

Structural behavior of steel slit damper in steel beam to column connection

نویسندگان [English]

Omid Kohnehpooshi ¹
Afrasyab Salem ²

¹ Department Of Civil Engineering, Faculty Of Engineering, Islamic Azad University, Sanandaj,Iran

² graduated M.Sc of Civil Engineering. Islamic Azad university, Sannadaj Branch, Sanandaj, Iran

چکیده [English]

ABSTRACT
Most of the steel moment resisting frames, damage at the beam-to-column connections during seismic loads. Application of passive dampers in order to prevent damages to the main components of structure has been an interesting subject for many researchers recently.
In this present study, performance of the metallic yield damper is slit steel damper (SSD) on the steel beam-to-column connection is carried out using finite element model. Thus, first this damper and its connection is simulated. After validation of results, the effect of various dimensional parameters including radius slot, of damper on the performance of damper and its connection was investigated. Then various forms of this damper simulated and their effect on the performance of damper and the steel beam-to-column connection is studied. Moment- rotation, Hysteresis curves and plastic strains for each size of radius slot and different shapes extracted from the analysis were compared. Furthermore base shear force for steel frames with and without slit dampers in term of energy absorption and deformation are compared together. Findings indicated seismic behavior fitted to such dampers.
The results indicate that the slit damper shows a proper function in absorbing energy. Recommendation for appropriate size and shape of slit steel dampers proposed.

کلیدواژه‌ها [English]

Energy dissipation
Passive control
steel slit damper
Finite Element
Beam to column Connection

مراجع

[1] T.T. Soong, B.F. Spencer Jr. (2002). Supplemental energy dissipation: state-of –the-art and state-of-the-practice. Journal of Engineering Structures, 24, 243-259.

[2] Sang-Hoon Oh,Young-Ju Kim,Hong-Sik Ry. (2009). Seismic performance of steel structures with slit dampers. Journal of Engineering Structures, 31, 1997-2008.

[3] Myung-Ho lee,sang-Hoon Oh,Choong Huh,Young –Suk Oh,Myung-Hoyoon,Tae-Sup Moon. (2002). Ultimate energy absorption capacity of steel plate slit Dampers subjected to shear force. Journal of steel Structures, 2, 71-79.

[4] Chan RWK, Albermani F. (2008) Experimental study of steel slit damper for passive energy dissipation. Journal of Engineering Structures. 30, 1058–66.

[5] Kazem Ghabraie,Ricky Chan, Xiaodong Huang,Yi Min Xie. (2010). Shape optimization of metallic yielding devices for passive mitigation of seismic energy. Journal of Engineering Structures, 32, 2258-2267.

[6] Y. H. Xu et al. (2011). Shape Optimization Study of Mild Steel Slit Dampers. Advanced Materials Research, Vols. 168- 170, pp. 2434-2438.

[7] H. Saffari, A.A. Hedayat, M.Poorsadeghi Nejad. (2013). Post-Northridge connections with slit dampers to enhance strength and ductility. Journal of construction steel research, 80, 138-152.

[8 ] Ali. Köken, Mehmet Alpaslan köroğlu. (2015). Experimental Study on Beam-to-Column Connections of Steel Frame Structures with Steel Slit Dampers. Journal of Performance of constructed Facilities, 29(2),

[9] Zheng Jie, Li Aiqun, and Guo Tong. (2015). Analytical and experimental study on mild steel dampers with non-uniform vertical slits. journal of Earthq Eng & Eng Vib, 14, 111-123.

[10] Jinkoo kim , Hyungjun shin. (2017). Seismic loss assessment of a structure retrofitted with slit-friction hybrid dampers. Engineering Structures, 130(1), 336-350.