بهبود رفتار لرزه‌ای‌قابهای خمشی فولادی به کمک میراگرهای ویسکوز و تعیین نیرویی میرایی مناسب آنها

آنالیز سازه - زلزله

مقاله 1، دوره 13، شماره 1، خرداد 1395، صفحه 1-13   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

سید مهدی زهرائی^* ؛ امید محمدی

استاد قطب علمی مهندسی و مدیریت زیرساختهای عمرانی دانشکده عمران دانشگاه تهران

چکیده

سیستمهای اتلاف انرژی در سازه‌ها در چند دهه اخیر به طور گسترده برای کاهش نیروهای ناشی از زلزله و باد و همچنین کاهش جابجایی‌های ساختمانها در حد مجاز آیین‌نامه‌ای مورد استفاده قرار گرفته‌اند. یک نوع از این مستهلک کننده­ها به عنوان سیستم‌های کنترل غیرفعال، میراگرهای ویسکوز می­باشند که مورد توجه پژوهشگران زیادی قرار گرفته­اند. میراگرهای ویسکوز از یک پیستون روزنه­دار درون سیلندری که حاوی سیالی با غلظت زیاد می­باشد تشکیل شده­اند. استهلاک این میراگر از طریق هل دادن و عبور سیال چسبنده از سوراخهای پیستون انجام می­شود. این میراگرها بر دو نوع خطی و غیرخطی می­باشند که نوع کاربردی و معمول آن میراگرهای خطی با ضریب توانی سرعت یک می‌باشد. درعمل مقادیر مناسب نیروی میرایی این سازه­ها با توجه به روش شرح داده شده در  FEMA273تعیین شده و در سه حالت کنترل شده توسط تغییرمکان، سرعت و شتاب، بدست می­آیند.
در این تحقیق، به بررسی تأثیر افزودن میراگرهای ویسکوز برپاسخ لرزه­ای قابهای خمشی پرداخته شده است.برای این منظور سه قاب خمشی فولادی با 3 دهانه، و تعداد طبقات 1، 3 و6 و میراگرهایی ویسکوز با ضریب توانی 1، 8/0 و 6/0 انتخاب شده­اند. این سازه­ها تحت تحلیل­های تاریخچه زمانی غیرخطی با نرم افزار Opensees ناشی از سه شتاب نگاشت ال سنترو، کوبه و نرتریج قرار گرفته و پاسخ آنها شامل تغییرمکان، شتاب و برش پایه در حالت با و بدون میراگرهای ویسکوز با یکدیگر مقایسه شده است. در پایان با توجه به پاسخ آنها در سه حالت کنترل شده توسط تغییرمکان، سرعت وشتاب، نیروی میرایی مناسب آنها بر مبنای شتاب و برش پایه حداکثر بدست آمده از FEMA273 برای سازه 1 طبقه 7/94، 3 طبقه1/240 و سازه 6 طبقه 1/557 کیلونیوتن تعیین شده است.

کلیدواژه‌ها

نیروی میرایی؛ میراگرهای ویسکوز؛ استهلاک انرژی؛ رفتار لرزه‌ای؛ تحلیل تاریخچه زمانی

مراجع