22542

ارزيابي عملكرد لرزه اي قاب هاي فولادي داراي ميراگر ويسكوز با استفاده از روش زمان دوام

كارشناسي ارشد

زلزله

1396

1399/03/19

دكتر محسنعلي شايانفر

دكتر مسعود ذبيحي ساماني

عمران

جلوگيري از ايجاد آسيب هاي جدي به سازه و در نتيجه كاهش تلفات و خسارات وارده به آن امري اجتناب ناپذير است. در هنگام زلزله انرژي زيادي به سازه اعمال مي شود و بايد به دنبال راهي بود تا به وسيله آن انتقال اين انرژي را به سازه اصلي به نوعي كاهش داد. بدين منظور مي توان از سيستم كنترل سازه ها استفاده نمود. يكي از انواع اين سيستم ها، سيستم هاي كنترل غير فعال سازه در مقابل زلزله است، كه در سازه نصب مي شوند. ميراگرهاي ويسكوز يكي از مطمئن ترين وسايل استهلاك انرژي بوده كه به صورت گسترده در سراسر دنيا مورد استفاده قرار مي گيرد. اين نوع از ميراگرها به علت عدم اضافه نمودن سختي به سيستم، تغيير محسوسي در مشخصات مودال سيستم ايجاد ننموده و همچنين توانايي ايجاد ميرايي قابل توجهي را نيز دارا مي باشند. در اين پژوهش ميراگرهاي ويسكوز به روش تحليل طيفي و براساس آيين نامه ASCE7-10 طراحي شده اند. در بخش دوم اين تحقيق، به بررسي كاربرد اين ميراگرها بر روي سازه هاي داراي ضعف در طراحي، به منظور بهسازي آنها پرداخته شده است. براي اين منظور سه سازه فولادي 3، 7 و 12 طبقه داراي ميراگر ويسكوز، با استفاده از نرم افزار Opensees به صورت دوبعدي مدلسازي شده اند و عملكرد سازه ها بر اساس جابجايي نسبي بين طبقات، قبل و بعد از بهسازي به وسيله روش زمان دوام مورد بررسي قرار گرفته است. روش آناليز زمان دوام بر مبناي روش تحليل تاريخچه زماني مي باشد با اين تفاوت كه در اين روش، سازه تحت يك تابع شتاب كه شدت آن با گذشت زمان روندي افزايشي دارد، به صورت ديناميكي غير خطي آناليز شده و شاخص هاي مختلف خرابي سازه در طول زمان مورد بررسي قرار مي گيرند. مدت زمان هاي مختلف اعمال توابع شتاب زمان دوام، نمايانگر شدت هاي مختلف زلزله در هر يك از سطوح عملكردي مي باشند. بنابر اين فقط با يكبار آناليز سازه تحت تابع شتاب زمان دوام مي توان عملكرد سازه در سطوح عملكردي مختلف را ارزيابي كرد، كه اينگونه در روند ارزيابي لرزه اي سازه ها صرفه جويي بسياري در وقت و هزينه مي شود. در بخش بعدي اين تحقيق براي اطمينان از صحت نتايج آناليز زمان دوام، نتايج آن با نتايج تحليل تاريخچه زماني غير خطي يك مجموعه از هفت شتابنگاشت مختلف مقايسه گرديده است. سر انجام مشاهده شد كه نتايج بدست آمده از روش زمان دوام نزديك به نتايج حاصل از تحليل تاريخچه زماني غير خطي مجموعه هفت شتابنگاشت مي باشد و همچنين نتيجه شد كه ميراگر هاي ويسكوز عملكرد مناسبي در كاهش تغيير مكان نسبي طبقات در قاب هاي خمشي فولادي داشته اند.

1399/07/30

Seismic performance evaluation of steel frames with viscous dampers using Endurance time method

6/8/2020 12:00:00 AM

It is inevitable to prevent serious damage to the structure and thus to reduce the casualties. During an earthquake, a lot of energy is applied to the structure and a way to reduce the transfer of this energy to the main structure should be sought. Structural control system can be used for this purpose. One of these types of systems is structural passive control systems, which are installed in structures. Viscose dampers are one of the most reliable energy dissipation devices widely used around the world. These types of dampers do not create a noticeable change in the modal characteristics of the system due to the added hardness to the system, as well as the ability to create significant attenuation. In this study, viscous dampers were designed by spectral analysis method according to ASCE7-10 code. In the second part of this study, we investigate the applicability of these dampers on design weak structures for their improvement. For this purpose, three 3, 7 and 12 story steel structures with viscous dampers have been modeled using two-dimensional Opensees software and the performance of the structures based on the relative displacement between the floors, The investigation is underway before and after the refinement by the endurance time method. The endurance time analysis method is based on the time history analysis method, except that in this method, the structure is dynamically analyzed under an acceleration function whose intensity increases with time, dynamically nonlinear, and various structural failure indices along Time is examined. The different durations of the acceleration function of the endurance time represent the different earthquake intensities at each of the functional levels. In the next section of this study, to ensure the accuracy of the durability time analysis results, its results are compared with the results of a nonlinear time history analysis of a set of seven accelerometers. Finally, it was observed that the results obtained from the endurance time method are close to the results of the nonlinear time history analysis of the Seven Accelerogram Set and also found that the viscous dampers have a good performance in reducing the relative displacement of floors in steel bending frames.