نام پژوهشگر: علیرضا علیلو
علیرضا علیلو سامان باقری
تجرب? زلزله های گذشته نشان داده است که در صورت استفاده از روش های متعارف برای طراحی سازهها، برخی اعضا زمانی به حد تغییرشکل مجاز می رسند که تغییرشکل سایر اعضا کمتر از حد مجاز است. در روشهای متعارف آیین نامه ای برای بارگذاری لرزه ای سازه ها مود اول ارتعاش، مود حاکم فرض شده و نیروی زلزله بر اساس این مود، که عموماً خطی یا نزدیک به حالت خطی است، توزیع می شود. لذا اکثر آیین نامه ها برای بارگذاری لرزه ای، توزیع خطی را پیشنهاد میکنند. واقعیت این است که در هنگام زلزله، سازه وارد حوز? غیرارتجاعی شده و فرض حاکم بودن مود اول چندان صحیح به نظر نمی رسد. به عبارت دیگر، در زلزله های قوی وقتی سازه وارد حوز? غیرارتجاعی می شود، نیروی وارد به هر طبقه به انداز? مقاومت تسلیم آن طبقه است که آن نیز تابعی از فرض بارگذاری لرزه ای اولیه برای طراحی است. لذا به نظر می رسد هر تغییرشکل منطقی را میتوان برای توزیع نیروی زلزله در ارتفاع سازه فرض کرده و از بین این فرضیات، شاید بتوان بهینه ترین الگوی بار را برای رسیدن به هدف انتخابی که می تواند کمترین وزن سازه باشد، انتخاب کرد. مطالعات گذشته بر روی رفتار غیرارتجاعی سازهها نشان میدهد که در حوز? غیرارتجاعی، کاهش مقاومت، باعث افزایش جابجایی سازه میشود. اگر از سختی و مقاومت اعضا کاسته شود، ضریب نرمی طبقات افزایش مییابد و بلعکس. پس میتوان با استفاده از تئوری تغییرشکلهای یکنواخت، توزیع سختی و مقاومت سازه را به نحوی تغییر داد که؛ مصالح تدریجاً از بخشهای بلااستفاده به بخشهای مورد نیاز انتقال یابد. این کار باعث میشود که ضریب شکلپذیری در طبقات مختلف یکسان شود. در شرایط یکسان، سازهای که تغییرشکل همه اعضای آن به حد مجاز خود رسیده باشند، با داشتن وزن و زمان تناوب یکسان، تغییرشکل حداکثر آن بمراتب کمتر از سازهای است که تغییرشکلهای غیریکنواخت دارد. هدف از این تحقیق، استفاده از تئوری تغییرشکلهای یکنواخت، به منظور تعیین الگوی بار بهینه در طراحی قابهای ساد? مجهز به میراگرهای فلزی جاری شوند? adas میباشد. بهینهسازی با استفاده از تئوری تغییرشکلهای یکنواخت با این قید انجام میشود که کلی? اعضا در حوز? ارتجاعی باقی مانده و فقط میراگرها وارد حوز? غیرارتجاعی شوند. انتظار میرود اگر سازهای با الگوی توزیع بار بهینه طراحی گردد، در حین وقوع زلزله رفتار بهتری نسبت به سازهای داشته باشد که طراحی آن بر اساس الگوی توزیع بار آییننامهای صورت گرفته است. فرض رایج در طراحی این میراگرها استفاده از نسبت سختی b/d=2 (نسبت سختی بادبند به سختی میراگر) میباشد. بنابراین در طول فرآیند بهینهسازی، جهت تعیین الگوی توزیع بار بهینه، این نسبت بعنوان یک نسبت ثابت باقی میماند. در تحقیق مشخص شد که اگر تابع هدف در فرآیند بهینه سازی همان یکسان بودن گریز برشی طبقات فرض شود، میتوان با تغییر نسبت b/dام قاب های مجهز به میراگرهای جاری شونده را به شکل دیگر نیز بهینه سازی کرد. در این روش از تئوری تغییرشکلهای یکنواخت برای یافتن توزیع بهین? نسبت b/dام استفاده میشود. نتایج فرایند بهینهسازی بر روی قابهای مختلف طبقه نشان میدهد که پس از بهینهسازی با بهبود رفتار میراگرها اندیس خرابی کاهش یافته و بنابراین پایداری سازه در زمان زلزله بهتر می شود.