بخشی از مقاله
خلاصه
هدف از تحقیق انجام شده، بررسی اثرات تغییر در نسبت تنظیم میراگرهاي جرمی غیر فعال در مقایسه با یک میراگر جرمی می باشد . با توجه به اینکه سازه هاي ساختمانی از میرایی کمی برخوردارند، با استفاده از میراگرهاي جرمی غیر فعال می توان میرایی سازه ها را افزایش دادکه نتیجه ي آن کاهش پاسخ لرزه اي سازه می باشد.این تحقیق برقاب بتنی 16 طبقه که معرف یک سازه با ارتفاع متوسط می باشد،متمرکز شده است.
شتاب نگاشتهاي مورد استفاده جهت آنالیز تاریخچه زمانی، شتاب نگاشت میدان نزدیک بم و شتاب نگاشت میدان دور السنترو می باشد .نتایج آنالیز نشان می دهد که با توزیع جرم در طبقات، علاوه بر کاهش قابل قبول در تغییر مکانها،شتاب طبقات نیز کاهشی در حدود % 6 تا %10 نسبت به حالت تک جرم دارند.کلیه محاسبات توسط نرم افزارمطلب - Matlab - صورت گرفته است.
.1 مقدمه
زمان وقوع زلزله، انرژي ناشی از آن وارد سازه می گردد و سازه باید با تغییر مکان خود باعث اتلاف این انرژي گردد. سازه ها می توانند بخوبی طی یک زلزله شدید فراتر از حد ارتجاعی تغییر شکل دهند و همچنین می توانند تنها بخاطر توان تغییر شکل غیر ارتجاعی شان سالم باقی بمانند و متاسفانه این تغییرشکل ها همچنین می توانند به خرابی موضعی سازه بیانجامد. چرا که خود سازه بایستی اکثر انرژي ورودي را جذب کند. حال در اینجا است که اهمیت سیستمها و دستگاههاي اتلاف انرژي بارز می شود . این سیستمهاي کنترل با استهلاك بخش زیادي از انرژي ورودي باعث کاهش تغییر مکان و کاستن ارتعاش سازه می شود
.2 میراگر جرمی تنظیم شده 1 - TMD -
یک میراگر جرمی تنظیم شده دستگاهی است متشکل از یک جرم، یک فنر و یک میراگر که به سازه متصل شده و هدف آن نیز کاهش پاسخ دینامیکی سازه می باشد. فرکانس میراگر با یک فرکانس سازه اي خاص تنظیم می شود تا وقتی این فرکانس فعال شد، میراگر با اختلاف فازي نسبت به حرکت سازه به جنبش در آید. شکل - - 1
شکل - : - 1 میراگر جرمی تنظیم شده
.3 معرفی مدل هاي سازه اي
یک قاب دو بعدي بتنی 16 طبقه داراي سه دهانه 5 متري که براي بارهاي ثقلی وزلزله آنالیز می گردد. بار یکنواخت ناشی از بار مرده و زنده به ترتیب 2.5 تن بر متر و 1 تن بر مترمی باشد. قاب مورد مطالعه نیازهاي طراحی آئین نامه را برآورده می سازد . طراحی بر مبناي آئین نامه ACI می باشد. مقاومت تسلیم فولاد4200 کیلوگرم بر سانتی متر مربع و مقاومت فشاري بتن300 کیلوگرم بر سانتی متر مربع است. قاب با شکل پذیري ویژه - R=10 - در نظر گرفته شده است.
.4 سیستم میراگر جرمی تنظیم شده
نسبت جرم، نسبت میرایی و نسبت تنظیم میراگر سه پارامتر اصلی در طرح این گونه سیستم ها محسوب می شود. نسبت جرم - نسبت جرم میراگر به جرم کل سازه - تابعی از فضاي موجود جهت اجراي سیستم کنترل و حداکثر وزن قابل تحمل توسط سازه می باشد. در این تحقیق نسبت جرمهاي %1،%3، %5 و %7 در نظر گرفته شده است. نسبت میرایی میراگر تابعی از سخت افزارهاي موجود در طرح کنترل می باشد. در اینجا از نسبت میرایی %10 استفاده شده است.
شاید بتوان نسبت تنظیم میراگر را پیچیده ترین پارامتر در طرح میراگر جرمی نامید. با مطالعه رفتار سازه کنترل شده توسط سیستم TMD مشاهده می شود که نسبت میرایی سازه کنترل شده متأثر از نسبت تنظیم میراگر می باشد. نسبت تنظیم واحد براي این تحقیق درنظر می گیریم.
.5 شتاب نگاشت ها
به منظور ارزیابی روشهاي کنترل پیشنهادي، شتابنگاشت میدان دور السنترو و شتابنگاشت میدان نزدیک بم گزینش شده است.
شکل : - 2 - شتاب نگاشت زلزله بم، ایران
شکل : - 3 - شتاب نگاشت زلزله السنترو، کالیفرنیا
