چكيده در اين پايان‌نامه كارايي و تاثير استفاده از ميراگر جرمي تنظيم شده ( TMD) در كاهش پاسخ‌هاي سه نوع سازه‌ بررسي مي‌گردد. اولين نوع سازه‌ها، داراي نامنظمي پيچشي و دومين نوع سازه‌ها داراي نامنظمي طبقه نرم و سومين نوع سازه‌ها، داراي اين دو نامنظمي به صورت همزمان مي‌باشد. اين سازه‌ها داراي سه درجه آزادي (y,x و دوران) مي‌باشند. با تعريف شاخص‌هايي، تغيير پاسخ سازه‌هاي مجهز به TMD نسبت به سازه‌ي بدون TMD بررسي مي‌گردد. TMD‌ها در بام نصب شدند و بهترين محل نصب TMD در بام، به كمك بررسي و مقايسه نتايج حاصل از اين شاخص‌ها، تعيين شد. هر نوع از سازه‌ها در قالب هفت سناريو و تحت سه زوج ركورد زلزله حوزه دور و دو مقدار ميرايي براي سازه اصلي، بررسي شد و شاخص‌هاي ديناميكي كه در زمينه جابجايي، پيچش، دريفت و برش پايه بودند، محاسبه شده و ميزان تغييرات پاسخ سازه ثبت و مقايسه گرديد. به اين وسيله براي هر سه نوعِ سازه، بهترين روش طراحي TMD و نيز بهترين محل نصب TMD در بام در قالب هفت سناريو، مشخص گرديد. در ضمن نشان داده شد كارايي TMD در سازه‌هاي با ميرايي دو درصد نسبت به سازه‌هاي با ميرايي پنج درصد در هر سه نوع سازه، بيشتر است. دليل اينكه ركوردهاي زلزله حوزه دور انتخاب شدند و نيز روش انتخاب ركوردهاي زلزله بررسي گرديد. هر سه نوع سازه، چهار طبقه با پلان مربعي بوده و دليل استفاده از پلان مربعي، تشريح گرديد. در تحقيقات آتي مي‌توان سازه‌هايي با تعداد طبقات متفاوت را درنظرگرفت؛ به گونه‌اي كه سازه‌هايي با ارتفاع متوسط و بلند درنظر گرفته شود و نيز مي‌توان سازه‌هايي با اشكال‌ گوناگون پلان را درنظرگرفت. در اين پژوهش، همچنين يك سازه كاملا منظم و دو سازه با مقادير نامنظمي پيچشي متفاوت با دو روش استاتيكي معادل و تحليل تاريخچه زماني خطي تحليل شدند و نتايج نسبت تنش‌ها با يكديگر در دو روش مقايسه گرديد. نشان داده شد كه در سازه كاملا منظم، نسبت تنش‌ها در روش تحليل استاتيكي معادل بيشتر از روش تحليل تاريخچه زماني خطي مي‌باشد. همچنين نسبت تنش‌ها در سازه با نامنظمي پيچشي و با 1.2<‎TIR<‎1.4 در تحليل تاريخچه زماني خطي بيشتر از روش تحليل استاتيكي معادل مي‌باشد.

1405/02/04

Seismic Response Control of Building Structures with Torsional Irregularity an‎d Soft-Story Irregularity Using Tuned Mass Dampers

4/21/2026 12:00:00 AM

Abstract: This thesis investigates the effectiveness an‎d performance of using Tuned Mass Dampers (TMDs) in reducing the seismic responses of three types of structural systems. The first type comprises structures with torsional irregularity, the second includes structures with a soft-story irregularity, an‎d the third consists of structures exhibiting both irregularities simultaneously. The considered structural models possess three degrees of freedom, namely translational motions in the (x) an‎d (y) directions an‎d torsional rotation. By defining a set of performance indices, the variation in the responses of TMD-equipped structures relative to their corresponding uncontrolled (without TMD) counterparts is eva‎luated. The TMDs are installed at the roof level, an‎d the optimal installation location of the TMD on the roof is determined through a comparative assessment of the results obtained from these indices. Each structural type is examined under seven different scenarios an‎d subjected to three pairs of far-field earthquake ground motion records, considering two different damping ratios for the primary structure. Dynamic performance indices related to displacement, torsional response, interstory drift, an‎d base shear are calculated, an‎d the variations in structural responses are recorded an‎d compared. Accordingly, for all three structural types, the most effective TMD design strategy as well as the optimal roof installation location are identified within the framework of the seven scenarios. Furthermore, it is demonstrated that the efficiency of TMDs in structures with a 2% damping ratio is higher than that in structures with a 5% damping ratio for all three structural configurations. The rationale for selec‎ting far-field earthquake records, along with the procedure adopted for their selec‎tion, is also discussed. All structural models are four-story buildings with a square plan, an‎d the justification for adopting a square plan configuration is provided. For future research, structures with different numbers of stories may be considered, including medium- an‎d high-rise buildings, an‎d structures with various plan geometries can also be investigated. In addition, this study analyzes one completely regular structure an‎d two torsionally irregular structures with different levels of torsional irregularity using both the Equivalent Lateral Force (ELF) method an‎d Linear Response History Analysis. The resulting stress ratios obtained from these two analysis methods are compared. The results indicate that, for the completely regular structure, the stress ratios obtained from the ELF method are higher than those from linear response history analysis. Moreover, for structures with torsional irregularity within the range (1.2 <‎ TIR <‎ 1.4), the stress ratios derived from linear response history analysis exceed those obtained from the equivalent static analysis method.

ميراگر جرمي تنظيم شده , نامنظمي پيچشي , نامنظمي طبقه نرم , كنترل سازه , كوپل پيچشي

Tuned Mass Damper (TMD) , Torsional Irregularity , Soft-Story Irregularity , Structural Control , Torsional Coupling

Mohsen Ansari

Dr. Pedram Ghaderi