کنترل لرزه‌ای ‌سازه‌ها با استفاده از میراگرهای سیال تنظیمی (TLD)، تطبیق‌پذیر با ارتفاع آب

آنالیز سازه - زلزله

دوره 18، شماره 1، خرداد 1400، صفحه 53-64   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/civil.2021.681672

نویسندگان

نکیسا آذری¹؛ فرشید فتحی^{* 2}

¹دانشکده مهندسی عمران، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران

²عضو هیات علمی، دانشکده مهندسی عمران، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران.

چکیده

میراگرهای سیال تنظیمی (TLD)، که امروزه بصورت گسترده‌ای مورد استقبال و استفاده قرار گرفته‌اند، با داشتن ساختاری ساده، عدم نیاز به منبع انرژی خارجی و هزینه‌های ناچیز ساخت و اجرا توانسته‌اند بطور موثری برای کاهش پاسخ‌های سازه‌ها در برابر نیروهای زلزله مورد استفاده واقع شوند. با تنظیم ارتفاع آب درون مخزن میراگر سیال تنظیمی بگونه‌ای که فرکانس ارتعاش سیال با فرکانس اصلی سازه یکسان شود می‌توان بالاترین راندمان را از این سیستم کنترلی انفعالی (غیرفعال) در کاهش پاسخ سازه‌ها بدست آورد. تلاش‌های زیادی انجام شده است که این نوع میراگر درهنگام شرایط عادی نیز بتواند کاربرد داشته و بعنوان منبع ذخیره‌ی آب ساختمان مورد استفاده واقع شود. اما در چنین شرایطی به دلیل متغیر بودن سطح آب مصرفی درون مخزن میراگر، دیگر لزوماً راندمان آن درصورت وقوع زلزله بالا نخواهد بود. لذا هدف از ارائه این مقاله ارائه جزئیات کامل‌تری از یک مدل بهبود یافته‌ی پیشنهادی بجای TLDهای متداول است که بتواند در ارتفاع‌های مختلف آب درون مخزن نیز دارای بهترین راندمان در کاهش پاسخ‌های سازه‌ای داشته باشد و قبلاً برای نخستین‌بار توسط مولفین پیشنهاد شده است. بدین منظور با اعمال هفت گروه رکورد زلزله به مدل تحلیلی مورد مطالعه، راندمان این دو سیستم کنترلی با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج  تحلیل‌های تاریخچه‌ی زمانی غیرخطی انجام شده بیانگر آن است که پاسخ‌های حداکثر ساختمان در سیستم کنترلی پیشنهادی در مقایسه با سیستم TLD ‌متداول، برای ارتفاع‌های مختلف آب مخزن، کاهش قابل توجهی داشته و موثرتر بوده است.

کلیدواژه‌ها

میراگر سیال تنظیمی؛ میراگر سیال تطبیقپذیر؛ کنترل انفعالی (غیرفعال)؛ کاهش پاسخ‏های سازه‏ها؛ تحلیل‌های تاریخچه‌ی زمانی غیرخطی

مراجع