بررسی تاثیر میراگرهای با میرایی‌های مختلف در بهبود عملکرد مهاربندهای شورون

نوع مقاله : مقاله علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه غیر انتفاعی ایوان‌کی، سمنان، ایران

2 کارشناس ارشد، گروه مهندسی عمران، دانشگاه غیرانتفاعی ایوان‌کی، سمنان، ایران

3 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران

10.30469/jnace.2020.128665

چکیده

روشی که امروزه مورد توجه اکثر محققین در طراحی سازه­هاى جدید و بهسازى سازه­هاى موجود می­باشد، کاهش حرکات و نیروهاى حاصل از زلزله در سازه است. بر این اساس، کنترل سازه­ها از طریق اعمال نیروهاى­ کنترل­کننده بر سازه به کمک ابزارها و وسایل مناسب و جدا کردن سازه از حرکت زمین شکل گرفته است. دستگاه­های اتلاف انرژی غیرفعال، یگ گروه از این روش حفاظت لرزه­ای هستند که خود به دو دسته دستگاه­های وابسته­ به ­سرعت و غیروابسته به سرعت طبقه بندی می­شوند. در سیستم­های کنترلی سازه­ها، میرایی نقش اساسی را در کنترل پاسخ­های لرزه­ای دارد. از طرفی دیگر رفتار غیرخطی سازه­ها و مقدار انرژی هیسترزیس که میرایی هیسترزیس سازه مشهور است، تاثیر بسیار مهمی در مقدار خرابی­های سازه داشته و آستانه فروریزش سازه را کنترل می­کند. با تغییر مقدار میرایی الحاقی سازه، رفتار غیرخطی المان­های مقاوم سازه تغییر یافته و مقدار انرژی هیسترزیس سازه تحت تاثیر قرار می­گیرد. در این تحقیق، جهت بررسی این موضوع، قاب­هایی با مهاربند شورون و تعداد طبقات 5، 10 و 15 در نرم­افزار SeismoStruct مدلسازی و تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی شده­اند و میرایی به وسیله­ی سیستم کنترلی میراگر ویسکوز به سازه­ها، اعمال گردیده است. با بررسی نتایج مشاهده می­گردد که میرایی باعث کاهش مقدار پاسخ­های لرزه­ای سازه­ها می­گردد اما رابطه افزایش میرایی و کاهش پاسخ­ها خطی نیست. اما در حالت کلی مقدار میرایی باعث کاهش مقدار جابجایی، دریفت، برش پایه و افزایش سطح عملکرد سازه­ها می­گردد. بیشترین مقدار کاهش نیروی داخلی برای میرایی 10، 20 و 30 درصد به ترتیب برابر 35، 39 و 43 درصد بوده است. همچنین بیشترین مقدار کاهش برش پایه برای میرایی 10، 20 و 30 درصد به ترتیب برابر 55، 59 و 64 درصد بوده است

کلیدواژه‌ها


[1]- Bagheri, M., and Fallah, N., 1387, Determining the optimum number and layout of viscous dampers in control of seismic vibration of buildings using genetic algorithm, 4th National Congress of Civil Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran
[2]- Tavoosi tafreshi, Sh., and Ziyayifar, M., 1387,  The design and construction of viscous dampers with the capability of damping and determining its mechanical properties with experimental tests, Journal of the structure and steel, 4, 3, 49-61.
[3]- Constantinou, M. C., and Tadjbakhsh, I. G., 1983, Optimum design of a first story damping system, Computers and Structures, 17, 2, 305–310.
[4]- Structural Engineering Association of California, 2018,  Available at: http://www.asce.orgf.
[5]- Building Seismic Safety Council, 1997, NEHRP Guidelines for the Seismic Rehabilitation of Buildings, FEMA-273, Federal Emergency Management Agency, Washington, D.C., USA.
[6]-The report, Seismic Resistance of Reinforced Concrete Shear Walls and Frame Joints: Implications of Recent Research forDesign Engineers, was published under a grantfrom NSF. Available through the ATC office (Published 1983, 184 pages).
[7]- ATC-40 - Seismic Evaluation and Retrofit of Concrete Buildings, 1996,  Applied Technology Council, ATC, Redwood City (CA), USA.
[8]- Zhang, R., and Soong, T. T., 1992, Seismic design of viscoelastic dampers for structural applications, Journal of Structural Engineering, 118, 5, 1375–1392.
[9]- Singh, M. P. and Moreschi, L. M., 1999, Optimal seismic Design with viscous dampers using genetic algorithms, submitted to Journal of Structural Engineering.
[10]- Zahrayi, S. M. and Shams, H. A., 1385, Numerical Study of Using Diamond Metalic Damper for Seismic Retrofit of Medium-rise Steel Frames, Modelling in engineering, 1, 150, 20-35.
[11]- Standard No: 2800., 1393, Iranian code of practice for seismic resistant design of buildings, permanent Committee for Revising The Iranian Code of Practice for Seismic Resistant Design of Buildings. 4th edition, Tehran, Iran.
[12]- Code No.524, 1381, The guidance of methods and methods of seismic improvement of existing buildings and executive details, Management and Planning Organization of the country – I.R.I.
[13]- American Society of Civil Engineers (2000) Prestandard and Commentary for the Seismic Rehabilitation of Buildings, FEMA-356, Federal Emergency Management Agency, Washington, D.C, USA.
[14]- Dehkordi, M. R., Esfiokhi, M. A. and Eghbali, M., 1386, Evaluation of the usage of convergent, diverges, and buckling steel in the seismic improvement of steel flexural frames, Modelling in engineering, 14, 47, 95-114.
[15]- Hadianfar, M. A. and Sedaghat, S., 1395, Modeling and calculation of period for braced steel structures with semi-rigid joist-floor diaphragms, Modelling in engineering, 14, 45, 1-15.
[16]- CSI 2007 SAP, 2000, integrated finite element analysis and design of structures. Analysis reference, Berkeley: Computer and Structure Inc.,University of California.
[17]- Zahrayi, S. M. and Shams, H. A., 1386, Numerical Study of Using Diamond Metalic Damper for Seismic Retrofit of Medium-rise Steel Frames, Modelling in engineering, 1, 150, 30-45.
[18]- Peer ground motion database. All earthquake record that used . [online] Available at: https://ngawest2.berkeley.edu/ [5/5. 1396].
[19]- Afzir, 2018,  advanced solutions. [online] Available at:  https://www.afzir.com/knowledge/strengthening,