بخشی از مقاله
چکیده
نیروهاي جانبی ناشی از باد و زلزله سبب ارتعاش در سازه خواهند شد، این ارتعاشات میتواند باعث ایجاد تغییر شکلهاي بزرگ در سازهها شوند، براي مقابله با تغییرشکلهاي غیرخطی بزرگ و تخریب اعضاء از روشهاي مختلفی براي کنترل ارتعاشات استفاده میشود، یکی از روشهاي متداول و ارزان، استفاده از کنترل غیرفعال به کمک میراگرهاي تغییرمکانی جاري شونده میباشد
هدف از این تحقیق آن است که تاثیر بهسازي لرزه اي با میراگر جدید جاري شونده Uشکل بر روي یک قاب خمشی فولادي پنجطبقه به صورت غیرخطی در برنامه SAP2000 با تعریف مفاصل پلاستیک در تیرها و ستونها مورد بررسی قرار بگیرد. تغییرات برش پایه، جابجاییهاي بام و تغییرشکلهاي ماندگار قاب مزبور تحت 10 زلزله با تحلیل تاریخچه زمانی به روش انتگرال گیري مستقیم مطالعه و مقایسه میشود. بر اساس نتایج این مقاله، پاسخ سازه با جاري شدن میراگر Uشکل تحت زلزله هاي حوزه دور و نزدیک تا %70 کاهش پیدا کرد.
مقدمه
به طور معمول طراحی سازهها به گونهاي است که براي مقابله با انرژي ورودي زلزله با شکل پذیري بخشهایی از اعضاي تسلیم شده، انرژي تحمیل شده مستهلک میشود. رویکرد جدید، براي مستهلک کردن انرژي وردي زلزله استفاده از میراگرها میباشد، که با طراحی و قرار دادن این اعضا در نقاط پیشبینی شده از ورود اعضا اصلی سازه به ناحیه غیرخطی جلو گیري میکنند و احتمال تخریب سازه را بسیار کاهش میدهند. در موارد بسیاري پس از زلزله ساختمانهایی که دچار تخریب نشده اند به دلیل تغییرشکل یا جابجایی بیش از حد معمول اعضا، ساختمان قابل استفاده نخواهد بود.
قابلیت استفاده ساختمان پس از زلزله و کاهش خسارات وارد به آن امروزه از موارد مهمی است که در طراحی سازهها باید در نظر گرفته شود. با استفاده از میراگرهاي مناسب میتوان میزان جابجاییهاي ماندگار سازه را تا حد مناسبی کاهش داد و از خسارات جلوگیري کرد. یکی از انواع شناخته شده میراگرها، میراگرهاي فلزي جاري شونده هستند که با تسلیم و جاري شدن، انرژي ورودي زلزله را جذب میکنند.
این میراگرها با تشکیل چرخههاي هیسترزیس میتوانند سهم بالایی در استهلاك انرژي یک سازه در هنگام زلزله داشته باشند. ورود میراگرهاي جاري شونده فلزي به صنعت ساختمان با کارهاي تئوري و آزمایشگاهی Kelly و همکارانش در سال 1972 [1] و Skinner و همکارانش [2] 1975 آغاز شد. در آزمایشات انجام شده شکل هاي مختلفی از قطعات فولادي به عنوان میراگر مورد بررسی قرار گرفت گه میراگر U شکل توانست با تغییرمکان غیرارتجاعی مناسبی که داشت نتایج خوبی در آزمایشات چرخه اي نشان دهد. شکلهاي دیگري از میراگرهاي فلزي نیز مورد بررسی و آزمایش قرار گرفت مثل میراگر X شکل - ADAS - که در آن ورقهاي فولاد نرمه تسلیم میشود و با جاري شدن آن انرژي ورودي را مستهلک میکند .
پس از آن مدتی توجهی به میراگرUشکل نشد تا در سال 1992 مجددا توسط گروهی دیگر آزمایشات چرخه اي بر روي میراگرهاي U شکل انجام شد .در ادامه، تحقیقات Dolce و همکارانش در سال 1996 این میراگر را با چیدمان دایره اي در حالت تک محوره و دو محوره مورد آزمایش قرار دادند
ازجمله پیشنهادات این گروه بکارگیري این میراگرها در پایههاي پل بوده است، که در سال 1995 بر روي یک پل در ایتالیا این میراگر به صورت تک محوره بکار برده شد. با ارائه گزارشی از آن نشان دادند که این میراگر عملکرد مناسبی را در رفتار تک محوره و دومحوره دارد و از آن حتی به عنوان جداگر لرزهاي نیز میتوان استفاده کرد
کاربردهاي میراگر Uشکل در ساختمان و پل ها و به عنوان جداگرها مورد بررسی قرار گرفته ولی به دلیل عمومیت پیدا کردن میراگرهاي جاري شونده ADAS و TADAS تحقیقات و مطالعات بیشتر در مورد آن میراگرها صورت گرفته و در مورد میراگر Uشکل تحقیقا ت و آزمایشات کمی موجود است
در بررسی صورت گرفته در این پژوهش صفحات متصل به میراگر Uشکل در دوطرف آن با قرار گرفتن در برش سبب جاري شدن فولاد خمیده آن میشوند. هدف از انجام این تحقیق بررسی برش پایه، جابجایی بام و جابجایی پس ماند و در نهایت رفتار کلی یک قاب ساختمانی، با حضور و بدون حضور میراگر جاري شونده فلزي میباشد. براي در نظر گرفتن رفتار غیرخطی سازه، با تعریف مفاصل پلاستیک در تیرها و ستونها امکان ورود به ناحیه پلاستیک را فراهم کرده و رفتار چرخه اي میراگرهاي جاري شونده بررسی می شود.
