مقاله تاثیر میراگرهای ویسکوز مایع در مقاوم سازی لرزه ای ساختمان های فولادی موجود

word قابل ویرایش
13 صفحه
دسته : اطلاعیه ها
8700 تومان

*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***

تاثیر میراگرهای ویسکوز مایع در مقاوم سازی لرزه ای ساختمان های فولادی موجود
خلاصه
در میان وسایل اتلاف انرژی غیر فعال، میراگرهای ویسکوز مایع می توانند میرایی قابل توجهی برای کاهش جابجایی و پاسخهای نیرو در سازه های مقاوم در برابر تحریکات لرزه ای ایجاد نمایند. در این مقاله ، به مقایسه نتایج تئوری با نتایج آزمایشگاهیِ محققین قبلی پرداخته خواهد شد. نتایج تئوری طبق آنالیز غیر خطی استاتیکی سازه توسط نرم افزارsap٢٠٠٠ و نتایج آزمایشگاهی بر اساس مطالعه میز لرزان بدست می آیند. آزمایش میز لرزان بر روی یک ساختمان سه طبقه فولادی مقاوم سازی شده با میراگرهای ویسکوز غیر خطی انجام شده است . با استفاده از روش طراحی براساس عملکرد به بررسی نتایج مقاوم سازی ساختمانهایی که دارای میراگرهای ویسکوز غیر خطی هستند، پرداخته شده است .
کلمات کلیدی : آزمایش میز لرزان، بهسازی لرزه ای، سطح عملکرد، تغییر مکان هدف، میراگر ویسکوز مایع .
١. مقدمه
در این مقاله به بررسی تاثیرات میراگرهای ویسکوز مایع در بهسازی لرزه ای سازه فلزی پرداخته خواهد شد که در مرجع [١] آمده است . برای این منظور سازه مورد مطالعه محققین در مرجع [١] با مقیاس کوچکتر از مقیاس واقعی که توسط آزمون میز لرزان بررسی شده است ، مجددا در مرجع [٢] بوسیله آنالیز دینامیکی غیر خطی نرم افزار sap٢٠٠٠ تحلیل گردیده و در نهایت نتایج حاصله با نتایج موجود در مرجع [١] مورد مقایسه قرار خواهند گرفت . در آنالیز دینامیکی غیر خطی از شتاب نگاشت زلزله السنترو در دو حالت ٣٠ درصد السنترو و ٢٧۵ درصد السنترو استفاده شده است . سپس با استفاده از تحلیل استاتیکی غیر خطی که بطور کامل در مرجع [٢] آورده شده است ، مطابق با شرایط طراحی بر اساس عملکرد جزئیات کاملتری در مورد سازه مورد بررسی ، ارائه می گردد. در واقع هدف طراحی بر اساس عملکرد این است که مهندسین را قادر می سازد تا سازه هایی را طراحی کنند که عملکردشان قابل پیش بینی باشد. در زمینه طراحی بر اساس عملکرد دستورالعملهای متعددی مانند ٣۵۶ FEMA [٣] ، ATC۴٠ [۴] و دستورالعمل بهسازی [۵] جزئیات کاملتری را ارائه می دهند. در حال حاضر دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود مهمترین مرجعی است که برای ارزیابی و مقاوم سازی لرزه ای ساختمانها در کشورمان بکار می رود. در این راستا، سازه مورد بررسی با میراگرهای ویسکوز مایع مقاوم سازی شده و توسط تحلیل غیرخطی استاتیکی (بار افزون) مورد ارزیابی قرار می گیرند، همچنانکه نتایج آزمایش میز لرزان در این مورد موجود می باشد. این بررسی شامل مطالعه سازه قبل و بعد از نصب میراگرهای ویسکوز مایع می باشدکه در نهایت با نصب این نوع میراگرها در محل مناسب سازه، می توان به سطح عملکرد مورد نظر منطبق با دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود، دست یافت .

٢. معرفی سازه آزمایش شده توسط میز لرزان در مرجع [١]
تعداد طبقات: ٣ طبقه تعداد دهانه ها: ١ دهانه
ابعاد کلی قاب: ٢متر در ٣ متر و در شکل ١ قابل رویت می باشد
نوع سیستم سازه ای: قاب خمشی فولادی در مقیاس ٢٣که در شکل ٢ کلیات ظاهری آن مشهود است ارتفاع طبقات همکف : ٢ متر ارتفاع طبقات اول و دوم : ١.٧۵ متر
تنش تسلیم فولاد برای تیرها: ٣۴۶٧ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع تنش تسلیم فولاد برای ستونها: ٣٢۶٣ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع تنش نهایی فولاد: ۴۵٨٩ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع مقطع تیرها و ستونها: در جدول شماره ١ موجود است وزن طبقه همکف : ٣٣.٩۶ تن وزن طبقه اول : ٣٣.۵۵ تن وزن طبقه دوم : ٢٣.١۵ تن
نرم افزار محاسبات تحلیل و طراحی سازه: (٢٠٠٣ CSI) SAP٢٠٠٠
جهت بررسی سازه : راستای محور x

شکل ٢- اندازه گذاری و محل قرارگیری دستگاههای سنجش پارامترها شکل ١- نمایی از سازه مورد مطالعه بر روی میز لرزان
جدول ١- مشخصات مقاطع در اعضا برای قاب مورد آزمایش

٣. مدل سازی سازه ی بدون میراگر
با توجه به اطلاعات موجود در مرجع [١] مجددا نسبت به مدلسازی سازه مورد مطالعه توسط نرم افزار [۶] اقدام شد که در شکل ٣ مشهود است .

شکل ٣- مدل سازی سازه مورد مطالعه [٢]
مقایسه نتایج حاصل از تحلیل دینامیکی غیر خطی برای ٣٠ درصد السنترو در مدل مرجع [٢] با نتایج موجود در مرجع [١] طبق جدول ٢ مقایسه شده است .
جدول ٢ – مقایسه نتایج تحلیل دینامیکی غیر خطی در دو مرجع [١] و [٢]

۴. طراحی و آزمایش میراگر ویسکوز مایع ( Viscous Fluid Damper)
این وسیله از یک پیستون سوراخدار که درون سیلندری حاوی مایعی با غلظت زیاد قرار دارد تشکیل یافته است . اساس کار این وسیله ، استهلاک انرژی توسط عبور دادن مایع تحت فشار از درون سوراخهای تعبیه شده در پیستون می باشد. برای اندازه گیری مشخصات دینامیکی ، می توان در ابتدا وسیله فوق را تحت یک بارگذاری مشخص قرار داد و با استفاده از پاسخ این وسیله ، مشخصات دینامیکی آن را بدست آورد [٧].
در شکل شماره ۴ میراگر ویسکوز غیر خطی مورد استفاده جهت مقاوم سازی، نشان داده شده است .

شکل ۴- اندازه گذاری و نمای میراگر ویسکوز مایع غیر خطی که در آزمایش استفاده شده است . میراگرهای خطی لزج مایع که در محدوده ی فرکانسی f٠۵١ تا f٢١ از خود نشان می دهند، باید وسیله ی لزج – ارتجاعی مایع به حساب آیند. اگر این وسیله در محدوده ی فرکانسی f٠۵١ تا f٢١ فاقد سختی باشد به صورت لزج مایع رفتار کرده و نیروی آنها را باید از رابطه ١ بدست آورد[۵].

که در آن ضریب میرایی وسیله ، α توان عددی سرعت وسیله ، D سرعت نسبی بین دو انتهای وسیله ، و sgn تابع علامت است که در اینجا علامت جمله ی سرعت نسبی را نشان می دهد[۵].
مشخصات میراگرهای مورد استقاده در مرجع [١] به صورت جدول شماره ٣ آمده است که در مدلسازی مرجع [٢] نیز کاربرد دارد.
جدول ٣- مشخصات میراگرها

۵. اضافه نمودن میراگرها جهت مقاوم سازی
برای مقاوم سازی از ۶ میراگر بهره گرفته شده است که در هر طبقه دو میراگر بصورت قطری نصب گردیده اند. در شکل ۵ سازه مقاوم سازی شده با
میراگرهای ویسکوز مایع ، دیده می شود و برای این منظور از نرم افزار SAP٢٠٠٠ استفاده شده است .

شکل ۵- مدلسازی سازه به همراه میراگرها[٢]
پس از اقزودن میراگرها، نسبت به مقایسه نتایج حاصل از تحلیل دینامیکی غیر خطی برای ٢٧۵ درصد السنترو در مدل مرجع [٢] با نتایج موجود در مدل مرجع [١] اقدام گردید که طبق جدول ۴ قابل مشاهده است .

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
wordقابل ویرایش - قیمت 8700 تومان در 13 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد