16891

16891

ارزيابي لرزه اي قاب هاي داراي شاهتير خرپايي اصلاح شده توسط تجهيزات اتلاف انرژي

كارشناسي ارشد

مهندسي زلزله

تير 1395

دكتر مرتضي رئيسي دهكردي

عمران

در پژوهش حاضر، يك پيكربندي ابتكاري كه مبتني بر استفاده از تجهيزات اتلاف انرژي براي طراحي لرزه‏اي سيستم‏هاي قاب خرپايي خمشي ويژه مي‏باشد، ارائه شده است. با توجه به سادگي فرايند طراحي و بكار گيري ابزارهاي غير فعال كنترل ارتعاشات سازه و همچنين عدم نياز آن‏ها به نگهداري‏هاي حين بهره برداري، در پيكربندي پيشنهاد شده از تجهيزات اتلاف انرژي غير فعال استفاده شده است. به منظور دست‏يابي به مكانيزم بهينه‏ي اتلاف انرژي و اجتناب از ايجاد خسارت‏هاي سازه‏اي، در ميانه شاهتيرهاي خرپايي يك هسته‏ي مثلثي با اتصالات مفصلي تعبيه شده است. در اين سيستم، از ميراگرهاي سيال لزج، به همراه مهاربندهاي كمانش ناپذير به عنوان ابزارهايي براي ايجاد چرخه‏هاي اتلاف انرژي استفاده شده است. اين انتخاب هدفمند، منجر به همپوشاني فازهاي عملكردي و تشكيل يك مكانيزم اتلاف انرژي بسيار مطلوب خواهد شد. به منظور ايجاد فرايند طراحي لرزه‏اي سازگار با قابليت‏هاي پيكربندي مطرح شده براي سيستم‏هاي قاب خرپايي خمشي ويژه، از روش نوين طراحي مستقيم بر مبناي جابجايي استفاده شده است. در فرايند طراحي مذكور، بر خلاف روش طراحي تكرار شونده بر مبناي جابجايي، براي تعيين مشخصات المان‏هاي سازه‏اي نيازي به تشكيل ماتريس سختي سازه و انجام آناليزهاي مودال نمي‏باشد. از اين رو، حجم محاسبات مورد نياز و زمان لازم براي طراحي سازه به ميزان قابل ملاحظه‏اي كاهش يافته است. براي تعيين ظرفيت تجهيزات اتلاف انرژي، از راهكاري موسوم به فرايند طراحي بر مبناي انرژي كه زير مجموعه‏اي از روش طراحي مستقيم بر مبناي جابجايي مي‏باشد، استفاده شده است. در اين رويكرد، طراحي تجهيزات اتلاف انرژي به گونه‏اي انجام مي‏شود كه با توجه به تقاضاي ناشي از انرژي لرزه‏اي ورودي به سيستم، ظرفيت اتلاف انرژي كافي در سازه موجود باشد. دقت و كارايي روش طراحي بر مبناي انرژي، توسط مجموعه‏اي از تحليل‏هاي ديناميكي نشان داده شده است. همچنين اختصاص مقاطع به ساير المان‏هاي سازه‏اي به گونه‏اي انجام مي‏شود كه المان‏هاي مذكور، تحت بارهاي نهايي ايجاد شده در تجهيزات اتلاف انرژي، عملكرد الاستيك داشته باشند. با استفاده از اين روش طراحي كه موسوم به طراحي بر مبناي ظرفيت مي‏باشد، بجز در پاي ستون‏هاي طبقه اول، از ايجاد خسارت در ساير المان‏هاي سازه‏اي جلوگيري خواهد شد.

1395/12/17

1/1/1900 12:00:00 AM

An innovative Hybrid Passive Resistive configuration for Truss Girder Frames (HPR-TGFs) is introduced in the present study. This framing system offers remarkably desirable seismic characteristics in terms of lateral displacements, safety an​d cost savings. Concurrent utilization of Fluid Viscous Dampers (FVDs) an​d Buckling Restrained Braces (BRBs), leads to an efficient seismic energy dissipating mechanism which is able to mitigate lateral displacements as well as the base shear, simultaneously. Each structural system is like a hardware which needs a compatible software as its design process to interact with the designer. Since various characteristics of HPR-TGF systems are accurately controllable, this study is extending the modern Direct Displacement Based Design (DDBD) procedure as the design methodology for HPR-TGFs. Based on a series of nonlinear time history analysis, it was demonstrated that the design outcomes are almost identical to the pre-assumed design criteria. Thus, the proposed design process will provide the designer vast dominance over HPR-TGFs an​d enables him to accurately predict their ultimate behavior.