بررسي رفتار سازه‌هاي بتني با ميراگر جرمي تك با استفاده از منحني‌هاي شكنندگي

چكيده :

پيش‌بيني زمان وقوع زمين‌لرزه و ميزان شدت آن غيرممكن است، به همين دليل راهكاري جز طراحي و مقاوم‌سازي ساختمان‌ها به شكلي كه بتواند در مقابل زلزله¬ي محتمل مقاومت كند وجود ندارد. يكي از بهترين راهكارها براي مقاوم‌سازي ساختمان‌ها در مقابل زلزله استفاده از ميراگرها است. نكته اساسي در اين ميراگرها تنظيم مناسب فركانس آن به شكلي است كه بتواند حركات ساختمان را ميرا كند. تنظيم اشتباه مقادير پارامترهاي يك ميراگر جرمي نه تنها باعث كاهش پاسخ‌هاي لرزه‌اي سازه نمي‌شود بلكه ممكن است آن را تشديد كند. در ميان روش‌هاي تحليل غيرخطي براي بررسي رفتار لرزه‌اي سازه‌ها، آناليز ديناميكي غيرخطي افزايشي يك روش بسيار كارآمد مي‌باشد. نتايج تحليل ديناميكي غيرخطي افزايشي به شكل منحني‌هاي شكنندگي ترسيم مي‌شود. اين پژوهش به بررسي تأثير پارامترهاي مختلف بر كارايي ميراگر جرمي تكي مستقر در سازه‌هاي بتني پرداخته است. اين ارزيابي‌ها با استفاده از منحني‌هاي شكنندگي انجام ‌شده است. در اين تحقيق پس از طراحي و به دست آوردن مقاطع سازه‌ها، يك قاب از هر ساختمان با تعداد طبقات 8، 10، 12 و 15، براي بررسي رفتار لرزه‌اي در نظر گرفته شد. پارامترهاي موردنياز اين ميراگر مانند جرم، سختي و ميرايي از مقالات و روابط ارائه‌شده در نشريات و آيين‌نامه‌ها به دست آمده است. تنظيم صحيح پارامترهاي ميراگرهاي جرمي تنظيمي تكي در كارايي آن‌ها تأثير دارد بايد مشخصات اين ميراگرها با توجه به ساختمان موردنظر بهسازي شوند. در اين تحقيق ابتدا يك ركورد مصنوعي متناسب با دوره تناوب سازه ايجاد شد. اين ركورد مصنوعي (به‌صورت تحليل تاريخچه زماني غيرخطي) به سازه اعمال‌شده و جابجايي بام (و حداكثر دريفت طبقات) آن به‌عنوان يك پارامتر خروجي جهت بهينه‌سازي رفتار لرزه‌اي در نظر گرفته شد. با استفاده از نرم‌افزار متلب تحليل تاريخچه زماني غيرخطي تحت ركورد مصنوعي تا جايي ادامه پيدا كرد كه پارامترهاي ميراگر بهينه شود. در نهايت با استفاده از 22 ذوج شتاب‌نگاشت حوزه دور آيين‌نامه فما (44 ركورد) تحليل ديناميكي غيرخطي افزايشي بر روي مدل‌هايي كه پارامتر ميراگر جرمي تنظيمي تكي آن‌ها بهينه‌شده است انجام شد. نهايتاً منحني‌هاي شكنندگي هر سازه ترسيم‌ شد. در پايان با بررسي كليه موارد فوق ميتوان به اين نتيجه رسيد كه وجود ميراگر جرمي تنظيمي تك تاثير زيادي در به حداقل رساندن جابجايي بام و دريفت طبقات سازه هاي مذكور دارد.