10624

بهسازي سازه هاي بلندمرتبه با ستون هاي مختلط با نامنظي جرمي بوسيله ميراگر جرمي و جداساز لرزه اي

1400

دكتر محسنعلي شايانفر

امروزه يكي از معضلات موجود براي مهندسان و طراحان سازه، كاهش ارتعاشات ناشي از نيروهاي جانبي نظير زلزله و باد به سازه مي باشد. از طرفي، با توجه به اينكه طراحي و ساخت سازه هاي بلند، يكي از روش‌هاي متداول استفاده از فضاهاي شهري با جمعيت زياد است، ضرورت و اهميت شناخت روش هاي كنترل ارتعاشات سازه بيش ازپيش احساس ميشود. از مهمترين روش هاي كنترل ارتعاش سازه، استفاده از ميراگرهاي جرمي و جداساز هاي لرزه اي مي باشد. استفاده از جداسازي لرزه اي عموماً در كشورهاي در حال توسعه و مربوط به سازه هاي با اهميت و خاص بوده است، اما اين مسئله در مورد كشورهاي در حال توسعه اي مانند ايران كه جزء مناطق با لرزه قابل توجه مي باشد اهميت بيشتري پيدا مي‌كند. مقاوم سازي با جداسازي لرزه‌اي يكي از روش هاي كنترل ارتعاشات لرزه اي با جدا سازي سازه از زمين در ساختمان ها و پل ها مي‌باشد. در اين روش بر خلاف روش هاي مرسوم در مقاوم سازي و بهسازي لرزه اي، كه موجب افزايش مقاومت جانبي سازه مي‌شود، تمركز بر روي كاهش پاسخ لرزه اي، نيرو و شتاب ورودي زلزله به سازه است. به عبارتي اصل جداسازي لرزه اي بر ايجاد انعطاف‌پذيري در پايه ساختمان در صفحه افقي است و در عين حال از اجزاي ميران براي محدود كردن دامنه حركت ناشي از زلزله استفاده مي كند. مقاوم سازي ساختمان و برپايي آن بر روي يك سيستم جداساز لرزه اي باعث جلوگيري از انتقال قسمت زيادي از حركت افقي زمين به ساختمان مي شود. كه اين عمل منجر به كاهش شديد شتاب هاي طبقات و تغيير مكان هاي بين طبقه اي مي شود. اين روش مستلزم نصب جداسازها در يكي از طبقات ساختمان (ترجيحاً تراز پي) مي‌باشد. پس از نصب جداساز لرزه اي تغيير شكل جانبي در آن متمركز شده و تغيير شكل نسبي طبقات بالاي آن به شدت كاهش مي‌يابد. روش هاي ساخت متداول مي‌توانند باعث بوجود آمدن شتاب هاي كف بسيار بالايي در ساختمان هاي سخت و جابجايي هاي بين طبقه اي بزرگ در ساختمان هاي انعطاف پذير شوند. اين دو عامل موجب عدم اطمينان از امنيت اجزاي سازه و محتويات آن مي‌شوند. همانطور كه گفته شد با قراردادن ساختمان بر روي يك سيستم جداساز، از انتقال يافتن ميزان زيادي از حركات افقي زمين به سازه جلوگيري مي شود. اين عمل باعث كاهش قابل ملاحظه اي در شتاب هاي كف و جابجايي هاي بين طبقات مي شود و بدين وسيله از محتويات ساختمان و اجزاي آن محافظت خواهد شد. مزيت ديگر جداسازي لرزه‌اي افزايش پريود اصلي ارتعاش سازه و انتقال آن به نواحي كم انرژي تر زلزله در طيف پاسخ مي‌باشد. در اثر اين عمل، نيروهاي ارتجاعي كاهش قابل ملاحظه‌اي پيدا مي‌كنند. در اين پژوهش، تمركز اصلي روي بررسي كاربرد و عملكرد ميراگرهاي جرمي در ساختمان‌هاي با ارتفاع متوسط و بلند با ستون مختلط تحت اثر بارهاي جانبي لرزه‌اي مطابق با آيين‌نامه داخلي كشور ايران و مقايسه با آيين‌نامه‌هاي سازه‌اي كشور آمريكا در ادبيات گذشته بوده، همچنين ارائه پيشنهادهاي جديد براي استفاده از پديده اصطكاك به منظور كنترل و كاهش ارتعاشات سازه و معضلات متداول طراحي سازههاي داراي ميراگر اصطكاكي ميباشد.

1/17/2022 12:00:00 AM

74519

1401/01/09

Improvement of high-rise structures with mixed columns with mass irregularities with mass dampers (TMD) and seismic isolators

ميراگر جرمي-سازه‌هاي بلند مرتبه-نامنظمي جرمي- ستون‌هاي مختلط- جداساز لرزه‌اي

Mass dampers - high-rise structures - mass irregularities - mixed columns - seismic isolators