Η παρούσα διπλωματική εργασία μελετάει την επιρροή διαφορετικών τύπων συνδέσμων (link) και συγκρίνει τη σεισμική απόκριση των έκκεντρων μεταλλικών πλαισίων.
Η βασική ιδέα σχεδιασμού μίας πλαισιωτής κατασκευής με έκκεντρους συνδέσμους δυσκαμψίας (EBF) είναι να ενσωματώσει τα πλεονεκτήματα των καμπτικών πλαισίων (MRF) και των πλαισίων με κεντρικούς συνδέσμους δυσκαμψίας (CBF). Τα συστήματα EBF μελετώνται ώστε οι σύνδεσμοι να διαρρεύσουν και όλα τα άλλα μέλη του πλαισίου να παραμείνουν στην ελαστική περιοχή.
Αρχικά, μία περιεκτική επισκόπηση της έρευνας που έχει διεξαχθεί σχετικά με τη συμπεριφορά και το σχεδιασμό των EBF παρουσιάζεται, η οποία καλύπτει τόσο τις αποκρίσεις σε επίπεδο δομικού στοιχείου όσο και σε επίπεδο συστήματος. Εκθέτονται πειραματικές και αριθμητικές μελέτες που απευθύνονται στα κύρια χαρακτηριστικά των συνδέσμων καθώς και στις λεπτομέρειες αυτών. Γίνεται αναφορά, επίσης, σε διάφορες αριθμητικές τεχνικές για τη μοντελοποίηση συνδέσμων. Επιπλέον, μελέτες που επικεντρώνονται στη σεισμική συμπεριφορά και το σχεδιασμό των συστημάτων EBF συνοψίζονται με έμφαση στην προσέγγιση του ικανοτικού σχεδιασμού. Οι ειδικές εφαρμογές των συστημάτων EBF ή τμημάτων συνδέσμων θίγονται. Τελειώνοντας την επισκόπηση, επισημαίνονται οι σημαντικές ερευνητικές ανάγκες.
Στη συνέχεια, 15 μεταλλικά πλαίσια με έκκεντρους συνδέσμους δυσκαμψίας, τύπου Λ στο μεσαίο φάτνωμα προσομοιώνονται στο λογισμικό SAP2000 και σχεδιάζονται σύμφωνα με τους EC3 και EC8 για μέτρια κατηγορία πλαστιμότητας.
Ακολούθως, τα πλαίσια υπόκεινται σε οχτώ σεισμούς, εφαρμόζοντας τη μη γραμμική ανάλυση χρονό-ιστορίας με απευθείας αριθμητική ολοκλήρωση στο πεδίο του χρόνου. Γίνεται παρουσίαση της σχετικής μετακίνησης ορόφων (IDR), της παραμένουσας σχετικής μετακίνησης ορόφων (RIDR) και της μέγιστης πλαστικής στροφής των συνδέσμων στις φυσικές σεισμικές διεγέρσεις και της μέσης τιμής αυτών. Ακόμη, απεικονίζονται η κατάσταση και οι πλαστικές αρθρώσεις των δομικών στοιχείων στο τέλος κάθε σεισμικής κίνησης.
Τέλος, γίνεται σύγκριση των διαφορετικών κατηγοριών συνδέσμου και εξάγονται συμπεράσματα.
The present thesis delves into the influence of different kind of links and compares the seismic response of eccentrically braced frames.
The main idea in the design of an eccentrically braced frame (EBF) is to integrate the advantages of both moment resisting frame (MRF) and concentrically braced frame (CBF). In EBF systems, in order for the members to remain essentially elastic, yielding is concentrated only at the link segments and the rest members of the frame are proportional.
Initially, a comprehensive review of the research conducted on the behavior and design of EBF has been presented in this study, which has covered both component level and system level responses. Experimental and numerical studies that address the main characteristics of links as well as link modeling have also been discussed. Furthermore, studies which focused on the seismic behavior and design of EBF systems, have been summarized with an emphasis on the capacity design approach. Special applications of EBF systems or link segments have been also discussed in this review, as well as the important research.
Furthering the thesis, fifteen steel chevron-type EBFs are simulated in SAP2000 (CSi) and designed according to EC3 and EC8 provisions. After the later steps, the frames were subjected to eight earthquake records via nonlinear time-history analysis with direct time integration. The inelastic displacement ratio (IDR), the residual inelastic displacement ratio (RIDR) and the inelastic link rotation angle are demonstrated in charts. The figures of the frames at the end of each seismic excitation and plastic hinges are displayed.
Finally, the conclusion of this research is drawn through the comparison between different types of links.
Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Σεισμική Απόκριση Έκκεντρα Διασυνδεδεμένων Μεταλλικών Πλαισίων