بخشی از مقاله
چکیده
اصل جداسازی لرزه ای مبتنی بر ایجاد انعطاف پذیری پایه ساختمان در صفحه افقی می باشد و در عین حال از اجزای میرا کننده برای محدود کردن دامنه ح رکت ناشی از زلزله استفاده می کند. در این مقاله مدل های مورد بررسی ساختمان هایی با پلان مربعی شکل با دهانه های 5 متری و مهاربند در دهانه های میانی هستند.
ساختمان ها با کاربری مسکونی و بر روی خاک نوع ɪɪ قرار دارند. مدل های این سازه ها یک بار با جداگر و یک بار بدون ج داگر طراحی و تحلیل شده اند تا اثر جداساز لرزه ای بر تغییر مکان طبقات و تغییر مکان نسبی بین طبقه ای بررسی شود. بدین منظور یک نوع سیستم جداساز که در زیر هر ستون قرار می گیرد مورد بررسی قرار گرفته است.
نتایج بیانگر رفتار الاستیک - خطی - مهاربند ها و صلبیت روسازه در سازه های جداسازی شده است.
_1 مقدمه :
روشهای متداول طراحی سازه ها ، بر ایده ی افزایش ظرفیت مقاومت سازه ها در برابر زلزله - تامین سختی و مقاومت لازم در تحمل بارهای قائم و جانبی در محدوده مجاز تغییر شکل - استوار است - Naeim،kelly ۹۹۹۱ - . برای جلوگیری از خسارات ناشی از زلزله روشهای زیادی به کار گرفته شده است که به سه دسته کلی فعال، نیمه فعال، غیر فعال تقسیم بندی می شوند.
جداسازی پایه یکی ازروش های خیلی موثر و اقتصادی در دسته غیرفعال می باشد. کاهش اثرات ناشی از زمین لرزه های شدید درسازه توسط جداسازهای پایه، نیازمند تنظیم مناسب دوره تناوب جداساز است به طوری که مشخصات دینامیکی روسازه و فرکانس های زلزله در نظر گرفته شود. در حرکات دورازگسل، آزمایشاتی که بر روی جداگر ها صورت گرفته است، حاکی از تغییرمکان های قابل قبولی برای آن ها می باشد.
در ساختمان هایی که در نزدیک گسل واقع شده اند، مهندسان با تغییر مکان های قابل ملاحظه ای در جداگر ها مواجه هستند - jangid،kelly۱۰۰۲: ۱۹٦_۷۰۷ - . برای کاهش این تغییر مکانها، اغلب محققان و مهندسان طراح، استفاده از میراگر های اضافی را درکنار جداگرها پیشنهاد نموده اند - Hall ،Ryan ۰۰۰۲: ۳۹۳_۱۱٤ - . نشیمن های با هسته سربی در سال 1975 توسط دکتر رابینسون اختراع شدند. در بین سیستم های جداسازی پایه مختلف تکیه گاههای لاستیکی _ سربی - LRB - در نیوزلند، ژاپن و آمریکا زیاد استفاده شده است.
ساختمانهایی که به وسیله این نشیمن ها تقویت شده اند، در زلزله های 1994 نورثریج - Northridge - و 1995 کوبه - - kobe عملکرد خیلی خوبی در حین زلزله از خود نشان داده اند
در این مقاله پاسخ سه سازه 3 ، 5 و10 طبقه که توسط تکیه گاههای لاستیکی _ سربی جداسازی شده است بررسی می شود. سازه جداسازی شده در پایه بگونه ای طراحی شده که روسازه الاستیک باقی بماند و غیر خطی بودن در جداگر ها اعمال شود.
_2 مدل سازی جداگر های :LRB
تکیه گاههای لاستیکی با هسته سربی با نمایش رف تاری دو خطی با نرم شدگی تحت بار های نسبتا شدید لرزه ای، عملکرد مطلوبی در زمینه کنترل توام لرزه های خفیف و شدید از خود نشان داده اند. صفحات فولادی به کار رفته در این سیستم سبب تغییر شکل هسته سربی در برش می شوند. هسته های سربی در برابر نیروهای برشی تغییر شک ل داده و سبب ایجاد پاسخ دو خطی در نشیمن میشوند.
بنابراین جداگر لاستیکی _ سربی قادر است سازه را در جهت قائم تحمل کند و نیز انعطاف پذیری و نیروی بازگرداننده در جهت افق به وجود آورد و حلقه هیسترزیس مورد نیاز را تامین کند - Skinner ، Robinson،. - 1993 McVerry برای انجام تحلیل غیرخطی، جداگر های LRB اغلب به صورت دوخطی مدل می شوند - شکل - 2 که شامل سختی الاستیک - Ke - و سختی پلاستیک - - Kd می باشند - providakis، _1187 :2008۸۹۱۱ - . این شکل، تنها یک حلقه از تعداد بیشمار حلقه های هیسترزیس را به صورت ایده آل نشان می دهد. در این شکل EDC، مساحت حلقه هیسترزیس می باشد که نمایانگر اتلاف انرژی در هر چرخه حرکت جداگرهای LRB است
شکل - - 1نمونه ای از جداگر های لاستیکی _ سربی
شکل - - 2 مدل دو خطی جداگر های لاستیکی _ سربی
سختی پلاستیک با استفاده از رابطه - - 1 تعریف می شود:
کهG، A و ، مدول برشی و سطح مقطع و ارتفاع کل لایه های لاستیکی می باشند. سختی الاستیک را نسبتی از سختی پلاستیک در نظر می گیرند. مقاومت مشخصه جداگر Qd که با رابطه - - 2 تعیین می گردد، در پاسخ به بار باد یا زلزله های خفیف موثر است. در این رابطه AP1سطح مقطع و σp1 تنش تسلیم هسته سربی تعریف می شود.
_3 ساختمان های مورد مطالعه:
برای تحلیل پارامتریک سیستم جداساز LRB در ساختمان های فولادی با مهاربند همگرا، سه مدل 3، 5 و 10 طبقه که در زیر هر ستون ساختمان، یک جداگر نصب شده، در نظر گرفته می شود. تعداد 16 جداگر لاستیکی _ سربی در هر ساختمان تعبیه شده است. برای بارگذاری دال به صورت دو طرفه فرض شده بنابراین بار مرده و زنده طبقات به صورت دو طرفه - Tow way - اعمال شده است. ارتفاع طبقه اول و سایر طبقات 3 متر می باشد. مشخصات هفت زمین لرزه به کاررفته - - Berkeley , University of California مطابق جدول - 1 - و مشخصات سازه ای ساختمان های پایه گیردار مورد مطالعه که بر اساس آیین نامه UBC_97 طراحی شده اند، در جدول - 2 - آورده شده است. شتاب ماکزیمم - PGA - ، بر حسب g می باشد
