تأثیر آلیاژهای حافظه‌دار شکلی بر رفتار چرخه‌ای اتصالات بتن‌آرمه

چکیده مقاله

آلیاژهای حافظ ه­دار شکلی (SMAs) خاصیت بازیابی تغییر شکل دائمی را دارا بوده و ازجمله آلیاژهای فلزی هستند که ویژگی ­های معمولی فلزها مانند مقاومت، سختی، کارایی، و غیره را از خود نشان می­ دهند. ازجمله کاربردهای این آلیاژها می‌توان در جداسازی لرزه­ای سازه‌ها، خود ترمیمی عناصر ساختمان، صنعت هواپیما، پزشکی، مکانیکی و ساخت مدل­ های مؤثر و ابزار محاسباتی اشاره نمود. در این مقاله به مطالعه اثر آلیاژهای حافظه­ دار شکلی بر رفتار چرخ ه­ای اتصالات بتن­ آرمه پرداخته می­ شود. برای این منظور، پس از راستی ­آزمایی دو مدل آزمایشگاهی در نرم ­افزار Seismo Struct، تأثیر چهار پارامتر مقاومت فشاری بتن، اثر موقعیت  SMA در داخل ناحیه بحرانی، استفاده هم ­زمان از این آلیاژ به­ عنوان میلگرد و خاموت و تأثیر مقطع معادل دایروی ستون با خاموت تنگ یا دورپیچ مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تغییر مقاومت فشاری بتن در ناحیه الاستیک بر رفتار اتصال بدون تأثیر بوده، اما در ناحیه غیرالاستیک ظرفیت تحمل بار با افزایش 30 درصدی مقاومت فشاری بتن حدود دو درصد افزایش یافته است. از طرفی دیگر، تأثیر SMA در داخل ناحیه بحرانی سبب اضافه سختی، افزایش سختی و انرژی جذب‌شده چرخ ه­ای شده است. همچنین، در حالت استفاده از میلگرد طولی از جنس فولاد و خاموت از جنس SMA، با حذف پدیده باریک­ شدگی از نمودار‌های چرخه‌ای، افزایش در انرژی جذب‌شده چرخ ه­ای را به­ دنبال داشته است. نهایتاً منحنی‌های پوش رفتار چرخ ه­ای نمونه با مقطع ستون دایروی معادل، چه با خاموت از نوع تنگ و چه از نوع دورپیچ، تقریباً منطبق بر یکدیگر بوده و در مقایسه با نمونه مرجع سختی الاستیک بیش­تری داشتند.