بخشی از مقاله
چکیده
این مقاله، شیوه تحلیل و طراحی لرزهای سازهها را با اضافه کردن میراگرهای ویسکوالاستیک ارایه میدهد. روش طراحی مورد بحث، براساس نتایج تحلیلی و آزمایشگاهی که قبلاً بدست آمده، برای سازههای همراه با میراگر ویسکوالاستیک پیشنهاد میشود. گام به گام روش مورد نظر در این مطالعه نشان داده شده و پس از آن یک نمونه از این روش ارایه شده است. لذا با در نظر گرفتن نسبت میرایی دلخواه - در این×مقاله - %12 و انتخاب فرض مناسب برای نسبت سختیها، میتوان سختی میراگر و همچنین پایه آن را براساس روش انرژی کرنشی مودال محاسبه نمود و در نتیجه با بدست آوردن سختیها و استفاده از معادلات موجود میراگرها را طراحی کرد.
-1 مقدمه
طراحی و بهسازی لرزهای سازهها با اضافه کردن میراگرهای الحاقی در سالهای اخیر توجهات ویژهای را به خود جلب کرده است. در این میان، میراگرهای ویسکوالاستیک 1توانایی خود را با افزایش قابل توجه میرایی سازه، به منظور اتلاف انرژی ورودی به سازه نشان دادهاند .× - Aiken, 1990, Bergman , 1993, and Zhang, 1992 - درگذشته مطالعات جامع آزمایشگاهی و تحلیلی بسیاری بر روی میراگرهای ویسکوالاستیک استفاده شده، در سازهها انجام شده است. نتایج این مطالعات نشان از این است که این نوع میراگر، در کاهش ارتعاشات سازهها در تمام دماهای محیطی، تحت زلزلههای خفیف و شدید، بسیار موثر بوده - Chang, 1992 - ، بنابرین تقاضای شکل پذیری در سازههایی که مجهز به میراگر ویسکوالاستیک هستند، میتواند به طور قابل توجهی کاهش یابد . - Chang, 1995, Shen, 1995 - مطالعات بیانگر این است که نسبت میرایی سازه میرا شده توسط این میراگر، میتواند با روش انرژی کرنشی مودال به درستی تخمین زده شود.
همچنین پاسخ لرزهای سازه میتواند با فرضیه دینامیکی سازههای الاستیک و غیرالاستیک مرسوم به درستی پیش بینی شود . - Chang, 1995 - این مقاله روش انرژی کرنشی مودال در طراحی میراگرهای ویسکوالاستیک را بیان میکند. در ادامه پارامترها، معادلات طراحی و روش گام به گام طراحی میراگرها به تفسیر بیان شده، سپس یک نمونه از طراحی سازهی مجهز به این میراگر، براساس دستورالعمل بهسازی لرزهای ساختمانهای موجود - نشریه - 1385 ,360 ارائه شده است.
-2روش طراحی میراگرهای ویسکوالاستیک
• رفتار و مشخصات میراگر ویسکوالاستیک
رفتار ماده ویسکوالاستیک بکار رفته در میراگر نشان داده شده در شکل 1معمولاً توسط مدول ذخیرهG'×، مدول اتلاف G" و ضریب اتلاف v توصیف میشود. شایان ذکر است که پارامترهای مذکور معمولا به فرکانس بارگذاری و دمای محیطی وابسته هستند . - Chang, 1998 - در عمل نشان داده شده که مشخصات میراگر را میتوان با تحلیل رگرسیون بر روی دادههای آزمایش، که شامل اثر فرکانس و دمای محیط است، را بدست آورد. به عنوان نمونه، مشخصات میراگر با ماده الاستومر 3M ISD110 می تواند به صورت معادله - 1 - بیان شود. که در آن G' مدول ذخیره میراگر بر حسب مگاپاسکال - MPa - در کرنش %20، e لگاریتم طبیعی، T دما برحسب درجه سانتیگراد “0c”، F فرکانس برحسب هرتز - . - Hz معادله 1 در مثال طراحی که در این مقاله آورده شده مورد استفاده قرارگرفته است.
• روش انرژی کرنشی مودال
در گذشته مطالعات بسیاری بر روی روش انرژی کرنشی مودال انجام گرفته و به طور موفقیت آمیز به منظور پیش بینی نسبت میرایی معادل، درسازههایی که میراگر ویسکوالاستیک به آنها اضافه شده به کار رفته است. در این روش اگر میرایی ذاتی سازهای که به آن میراگر ویسکوالاستیک در آن به کار رفته، کوچک باشد نسبت میرایی سازهی مجهز به میراگر میتواند با استفاده از معادله2 بیان شود . - Chang, 1992 -
