26993

تعيين چيدمان بهينه ميراگرهاي اصطكاكي دوراني به‌منظور افزايش سطح عملكرد قاب خمشي فولادي به كمك روش زمان دوام

كارشناسي ارشد

عمران-سازه

1398

1401/5/29

دكتر محسنعلي شايانفر

دكتر مسعود ذبيحي ساماني

عمران

جامع‌ترين روش‌هاي تجزيه‌وتحليل، روش‌هاي غيرخطي هستند كه نياز به محاسبات زيادي دارند. در اين تحقيق، از روش زمان دوام استفاده شده كه يك روش ديناميكي جديد مي‌باشد كه در آن نياز به محاسبات كاهش‌يافته است. در روش زمان دوام، سازه‌ها تحت عملكردهاي شتاب‌دهنده ويژه طراحي‌شده قرار مي‌گيرند و پاسخ آن‌ها در سطوح مختلف عملكرد توسط هر يك از تجزيه‌وتحليل‌هاي تاريخ پاسخ واحد برآورد مي‌شود. بنابراين به‌طور قابل‌توجهي تقاضاي محاسباتي موردنياز را كاهش مي‌دهد. طراحي ميراگر‌هاي اصطكاكي دوراني در سازه‌هاي مورد بررسي بر اساس شاخص عملكرد لرزه‌اي كه موالا بر اساس مقدار شاخص‌هاي مهم سازه‌اي (نسبت تغييرات برش پايه، نسبت تغييرات جابجايي ماكزيمم و نسبت تغييرات انرژي ورودي و مستهلك شده) قبل و بعد از بهسازي يك سازه بنچمارك معرفي كرده و با تحليل تاريخچه زماني به روش زمان دوام انجام گرفته و نيروي لغزش اين ميراگر‌ها كه آستانه نيرويي ميباشد كه صفحات ميراگر‌ها قبل از آن بدون جابجايي نسبي نسبت به هم عمل كرده و با فراتر رفتن از اين مقدار نيرو صفحات اجازه لغزش دارند، به صورت يكنواخت در طبقات سازه توزيع شده است. با توجه به اينكه طراحي ميراگر‌هاي اصطكاكي دوراني با متدولوژي‌هاي مختلف صورت گرفته و تحت انواع تحليل ها قرار گرفته است در اين پژوهش بر آنيم كه با هدف كاهش هزينه و زمان تحليل و همچنين ارزيابي اين شيوه ي تحليل، از روش نوين زمان دوام براي تحليل اين نوع از ميراگر‌ها استفاده كرده و طراحي بهينه و تحليل سازه‌هاي مورد نظر را مورد بررسي قرار دهيم. با توجه به روش طراحي ارائه شده همان‌طور كه در فصول آينده مشاهده مي‌شود با افزايش نيروي لغزشي و قوي‌تر كردن ميراگرها شاخص عملكردي رشد به خصوصي نداشته و مي‌توان براي اين توزيع ميراگرها در سازه سه طبقه از بار لغزشي 15تن و در سازه‌هاي 9 و 20 طبقه از بار لغزشي 10تن به بالا به صورت يكنواخت در تمام طبقات با توجه به ميانگين‌گيري از نتايج استفاده كرد. همچنين در بخش برش پايه با توجه به اينكه در ابتدا سازه قاب خمشي بوده و زمان هدف متفاوتي داشته و در ادامه به آن مهاربند اضافه شده همان‌طور كه انتظار مي‌رفت مقادير برش پايه بين 60 تا 100 درصد افزايش پيدا كرد. با توجه به اضافه كردن ميراگر به سيستم با در نظر گرفتن افزايش نسبي انرژي ورودي همان‌طور كه انتظار مي‌رفت مقادير انرژي مستهلك شده بين10 تا 97 درصد مي‌باشد. در رابطه با بررسي جابجايي نسبي بين طبقات كاهش مقادير در طبقات زياد بوده كه با توجه به نتايج از 5 تا بيش از 50 درصد گزارش شده است.

1401/06/28

Determining the Optimal Arrangement of Friction Dampers in order to Increase the Performance Level of Steel Moment Frame Using Endurance Time Method

8/20/2023 12:00:00 AM

The most comprehensive analysis methods are nonlinear methods that require a lot of calculations. In this research, the Endurance Time method is used, which is a new dynamic method in which the need for calculations is reduced. In the Endurance Time method, the structures are subjected to specially designed acceleration functions and their response at different performance levels is estimated by each of the unit response history analyses, thus, significantly reducing the required computational demand. The design of these dampers in the studied structures was done based on the seismic performance index and with time history analysis using the Endurance Time method, and the sliding force of these dampers was uniformly distributed in the structure. According to the presented design method, as can be seen, by increasing the sliding force and making the dampers stronger, the performance index does not increase, and it is possible to distribute the dampers in a three-story structure with a sliding load of 15 tons and in 9 and 20-story structures with a sliding load of 10 tons and above were used uniformly in all stories, according to the averaging of the results. Also, in the base shear load, considering that the structure was a moment frame at the beginning and had a different target time, and then braces were added to it, as expected, the base shear values increased between 60 and 100 percent. Due to adding the damper to the system, taking into account the relative increase of input energy, as expected, the amount of dessipated energy is between 10 and 97%. In relation to the study of the drifts in stories, the reduction of the values in the stories was high, which was reported from 5 to more than 50% according to the results.

روش زمان دوام , ميراگر اصطكاكي-دوراني , شاخص عملكرد , تحليل تاريخچه زماني

endurance time method , rotational frictional damper , performance index , time history analysis

ali salmani

mohsen ali shayanfar