بخشی از مقاله
چکیده
با توجه به استعداد لرزه خیزی بالای ایران و عدم امکان پیش بینی زمان وقوع و پیشگیری از زمین لرزه بایستی با تمهیدات و رویکرد مناسب جه عملکرد مناسب سازه ها خطرپذیری حاصل از چنین حوادثی را کاهش داد. از یک نقطه نظر می توان گفت طبیعت پیرامون ما همواره به سازه ها و ساختمان ها موجود انرژی تزریق نموده و مهندس محاسب می باید این انرژی را به جهت حداقل آسیب پذیری ممکن مدیریت نمایند. یکی از ابزارهای کنترل رفتار سازه استفاده از میراکننده ها است. میراگرهای تسلیمی برای مستهلک کردن انرژی از سرعت و جابجایی نسبی طبقات قاب در سازه ها استفاده می کنند، در این مقاله یک مدل سازه ای دو طبقه شامل یک دهانه طراحی و در نرم افزار Sap مدلسازی شده است. و سپس همان سازه با درنظر گرفتن میراگر TADAS در حوزه دور از گسل مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که وجود این نوع میراگر پاسخ های سازه شامل دریفت و برش طبقات را به میزان قابل قبولی کاهش می دهد.
واژگان کلیدی: زلزله حوزه دور ، میراگر تسلیمی،TADAS، کوتاه مرتبه
.1 مقدمه
ایران با ساختار ویژه لرزهزمین ساخت، وجود گسلهای فعال و لرزهخیزی زیاد در زمره مناطق با خطر بالای زلزله در جهان قرار دارد. گواهی تاریخ، اطلاعات مستند علمی و تجربه وقوع زلزلههای مکرر، بیانگر این است که اکثر نقاط کشور و شهرهای مهم در معرض وقوع زلزلههای شدیدمی باشند که به دلیل توسعه ناسازگار با خطر زلزله، آسیبپذیر و خطرپذیر میباشند. کنترل سازه ها یکی از روش های موثر مهندسی زلزله جهت کاهش پاسخ لرزه ای می باشد. کنترل سازه بدین معناست که ویژگی های رفتار دینامیکی سازه به نحوی تنظیم شوند که پاسخ سازه تحت اثر تحریکات خارجی از محدود مجاز خارج نشود. یکی از ابزارهای کنترل رفتار سازه، دمپرها و یا همان جذب کننده های ارتعاش می باشند. در این تحقیق سعی بر آن است که با ارائه یک آرایش پیشنهادی جهت عملکرد حرکت دمپرها، بتوان با تشدید دامنه حرکت این میراکننده ها، میزان انرژی جذب شده توسط دمپر را افزایش داده و بدین طریق بتوانیم آسیب های ناشی از زلزله را کاهش دهیم. به عبارت دیگر بتوان با بروز جابه جایی کم در قاب انرژی بیشتری را جذب نمود.
به دنبال آن معرفی مدل جدیدی از سیستم کنترل غیر فعال در سازه های کوتاه مرتبه و بررسی میزان کارایی سیستم و تعیین میزان کاهش پاسخ ها و بررسی مدل از لحاظ میرایی و افزایش جذب انرژی در اثر بار زلزله هدف اصلی این مقاله می باشد.و همچنین در اینجا این سوال مطرح است ، افزودن میراگرهایTADAS در سازه های کوتاه تا چه میزان در بهبود عملکرد لرزه ای و کاهش پاسخ سازه ها موثر است؟
.2عملکرد لرزه ای میراگر ها
طراحی ساختمان ها در برابر زلزله های بزرگ بر این اساس است که سازه بتواند با شکل پذیری خود انرژی زلزله را جذب و مستهلک نماید. شکل پذیری در مهندسی سازه تغییر شکل غیر الاستیک مواد در ناحیه مورد انتظارمی باشد. گرچه در سازه های شکل پذیر تغییر شکل های بزرگ غیر الاستیک ایجاد می گردد که ممکن است پس از زلزله از نقطه نظر هزینه و ایمنی سازه مور استفاده قرار نگیرد. در سال های اخیر، به توسعه وسایل مؤثر در استهلاک انرژی لرزه ای القا شده در سازه اهمیت بیشتری داده شده است که پاسخ سازه را در ناحیه الاستیک نگه دارد. در این مورد میراگرها برای کم کردن اثر نیروی زلزله به سازه ها استفاده می شوند. برخی از میراگرها با تغییر فرکانس ارتعاشی سازه و با محدود کردن شتاب انتقالی به سازه مانع نفوذ انرژی زلزله به سازه می شوند در حالیکه در نوعی دیگر با عنوان میراگرهای انرژی، انرژی زلزله پس از ورود به سازه جذب می شود.
.3 میراگر TADAS
این میراگرها معمولاً بین رأس مهاربندهای جناغی و تیر طبقه نصب میشوند. با پیش بینی اتصالات مناسب، این میراگرها در قابهای بتنی نیز قابل نصب میباشند.
.4 طراحی میراگر
المان TADAS متشکل از یک وسیله TADAS و دو بادبند میباشد که تکیه گاه وسیله میباشند. سختی افقی المان Ka تابعی از سختی جانبی بادبندها Kb و سختی وسیله Kd می باشد. در واقع این دو به صور سری به هم متصل شده اند.[1] اگر نسبت سختی افقی المان Ka - TADAS - به سختی طبقه سازه بدون میراگر و بادبندها - - Kf را با SR نشان دهیم، داریم:y1 و y2 به ترتیب نشان دهنده جابجایی حد تسلیم المان TADAS - دستگاه TADAS و بادبندها - و قاب بدون المان TADAS می باشد. [2] SHRA بیان کننده نسبت سختی المان TADAS بعد از تسلیم به سختی اولیه المان می باشد. بنابراین سختی بعد از حد تسلیم المان TADAS برابر Ka × SHRA می باشد . روش های مختلفی برای طراحی میراگرها پیشنهاد شده است. روشی که در اینجا بکار رفته روش طراحی Tsai - و همکاران - برای میراگر TADAS میباشد.[5]
