بررسی عملکرد میراگرهای اصطکاکی پال در کنترل رفتـار لرزه ای سازه ها

استفاده از راههای کاهش اثرات نیروی زلزله وارد شده به سازه یکی از مهمترین روشهای مقابله با این پدیده طبیعی است. در این میان شاخصهای مهمی چون هزینه، سرعت انجام کار، سادگی اجرا و قابلیت تعویض پس از تخریب، نقش مهمی در انتخاب این روشها دارد. استفاده از انواع میراگرهای فعال و غیرفعال مثل میراگر اصطکاکی پال به علت کم هزینه بودن و تکنولوژی ساده آنها و عدم نیاز به مصالح خاص ارجحیت دارد. این میراگرها با رفتار غیرارتجاعی خود در نقاط مختلف یک سازه سبب اتلاف انرژی ناشی از تحریک زمین لرزه می گردند. در این پایان نامه سعی می شود با بررسی و مقایسه رفتار لرزه ای این نوع میراگرها، خصوصیات لرزه ای آنها مشخص شده و تاثیر آن ها بر کاهش خرابی های ناشی از زلزله بررسی شود. جهت نیل به این هدف ضمن استفاده از میراگرهای اصطکاکی پال جهت کنترل غیرفعال قابهای سه دهانه 3، 5 و 7 طبقه و بررسی تاثیر آن در پاسخ لرزه ای سازه، اثرات ناشی از سختی بادبند بر بار طراحی لغزش مورد بررسی قرار می گیرد. مهمترین عامل در طراحی میراگرهای اصطکاکی پال به دست آوردن بار طراحی لغزش آنهاست. این مهم با استفاده از تکرار تحلیل های غیرخطی دینامیکی تاریخچه زمانی و بر اساس نتایج بدست آمده متناظر با کمترین پاسخ تعیین می گردد. سپس با عنایت به مقادیر بار طراحی لغزش در سازه های مورد مطالعه که شامل قابهای 3، پنج و هفت طبقه است، اثرات ناشی از سختی بادبند (تاثیر تغییر مقاطع بادبند) را روی بار طراحی لغزش مورد مطالعه قرار می دهیم. سپس تاثیر استفاده از این نوع میراگر روی نیاز لرزه ای سختی سازه بررسی می شود. استفاده از این میراگر در قابها باعث ایجاد یک میرایی مضاعف در سیستم سازه ای می گردد. جهت بررسی و مطالعه کامل تر این میراگر، میرایی معادل آن تعیین می گردد. سپس ضریب رفتار قابهای مجهز به این میراگر بررسی شده و مقدار آن با استفاده از مقداری که در مبحث 2800 مقررات ملی ساختمان پیشنهاد شده مقایسه می شود. نتایج نشان می دهد که با افزایش ارتفاع سازه (در اینجا تعداد طبقات) مقدار بار بهینه لغزش میراگر زیاد می شود. این مقدار برای سازه 3، 5 و 7 طبقه به ترتیب برابر 14، 20 و 28 تن به دست آمده است. با مطالعه روی تاثیر سختی بادبندهای سازه به این نتیجه می رسیم که با افزایش سطح مقطع بادبند (سختی بادبند)، مقدار بار طراحی لغزش کاهش می یابد. همچنین بررسی های انجام شده روی میرایی معادل نشان داد که استفاده از این میراگر میرایی معادل سازه را سه تا چهار برابر با شتاب نگاشت زلزله طبس افزایش می دهد. تغییرات ضریب رفتار سازه در اثر استفاده از این بادبند نشان دهنده افزایش آن نسبت به مقادیر پیشنهادی آیین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله (مبحث 2800) می باشد.