نام پژوهشگر: منصور ضیاییفر
مسعود نکویی منصور ضیایی فر
سازه های جدا سازی شده جرمی مورد بررسی در این تحقیق از یک زیرسیستم جرمی و یک زیرسیستم سختی تشکیل شده اند. زیرسیستم جرمی شامل جرم اصلی سازه قرار گرفته برروی قابی با سختی کم می باشد که از طریق مکانیزم جداسازی در ارتفاع سازه شامل میراگرهای ویسکوز به زیرسیستم سختی سازه که شامل قاب مهار شده با سختی زیاد می باشد ، متصل شده است . استفاده از میراگرهای ویسکوز به عنوان ادوات جداساز در این سازه ها باعث افزایش میرایی سیستم و کاهش انرژی ورودی ناشی از زلزله می شود . مدل تحلیلی مورد استفاده در این تحقیق یک مدل دوجرم _ فنر می باشد که یک حالت کلی تری از مدل سه المانی ماکسول می باشد. دراین بررسی از سیستم های کنترل نیمه فعال که قابلیت اطمینان مناسبی در هنگام زلزله دارا می باشند و در عین حال اقتصادی نیز می باشند ، برای کنترل سازه های جدا سازی شده جرمی در برابر زلزله استفاده شده است. این سیستم کنترلی شامل میراگرهای هیدرولیکی نیمه فعال می باشد که به عنوان مکانیزم جداسازی در ارتفاع سازه در بین دو زیرسیستم جرمی و سختی سازه قرار می گیرند. در این تحقیق قابلیت روش جداسازی جرمی در کاهش اثرات ناشی از زلزله با دو رویکرد پارامتری و عددی مورد بررسی قرار گرفته است . در رویکرد پارامتری با تعریف ضریب جداسازی و بدست آوردن مشخصات دینامیکی سیستم ، مقدار بهینه نسبی ثابت میرایی بصورت پارامتری بدست آورده شده و رابطه ضریب جداسازی با حداکثر میرایی سیستم نشان داده شده است . در رویکرد عددی پاسخ سازه های جداسازی شده جرمی در برابر زلزله در دو حالت غیر کنترلی و تحت تاثیر کنترل نیمه فعال مورد بررسی قرار گرفته است و با پاسخ سازه های جداسازی نشده جرمی مقایسه شده است . کنترل سازه های جدا سازی شده جرمی نیز یکی از محورهای اصلی این تحقیق به شمار می رود . هدف از کنترل این سازه ها ، دست یافتن به عملکرد مطلوب تر این سازه ها در برابر زلزله می باشد . در همین راستا یک الگوریتم کنترلی مناسب جهت کنترل نیمه فعال سازه های جداسازی شده جرمی در برابر زلزله ارایه شده است . الگوریتم کنترلی ارایه شده در این تحقیق یک الگوریتم منطقی باز و بسته با لایه های تصمیم گیری مختلف می باشد که در این لایه ها با توجه به سطح عملکرد مورد نظر و مقادیر بیشینه پاسخ سازه در برابر زلزله تصمیم مناسب بر اساس رفتار کلی سازه با استفاده از جملات شرطی ساده گرفته می شود . بررسی های فوق در جهت تبیین روش جداسازی جرمی هم بصورت طیفی و هم بر روی سازه های چند درجه آزادی صورت گرفته است.نتایج عددی، نشان دهنده کاهش قابل توجه نیروهای ورودی زلزله در سازه های جداسازی شده جرمی نسبت به سازه های جداسازی نشده جرمی می باشند. همچنین این نتایج عملکرد مطلوبتر سازه های جداسازی شده جرمی و حساسیت کمتر آنها به مقادیر ثابت میرایی میراگر در برابر زلزله را در حالت کنترلی نشان می دهند .
مرتضی اسدنژادهریس فخرالدین دانش
امروزه استفاده از جداگرهای لرزه ای علاوه بر استفاده در ساختمان های با اهمیت، از نظر نوع کاربری و تجهیزات خاص، در ساختمان های مسکونی هم مورد استفاده قرار می گیرند. مقایسه این نوع ساختمان ها با ساختمان هایی که در آنها از جداگر لرزه ای استفاده نشده است می تواند در تصمیم گیری طراحان و سازندگان در استفاده از این نوع سیستم ها در ساختمان های مسکونی کمک قابل ملاحظه ای نماید. خصوصا، با توجه به افزایش هزینه طراحی و اجرای آنها نسبت به انواع متداول و معمول سیستم های مقاوم در برابر زلزله، لازم است توجه دقیقی به ابعاد فنی این نوع سیستم ها صورت پذیرد. هدف این مقاله در این راستا و در جهت مطالعه و ارزیابی این سیستم ها از لحاظ فنی می باشد و تاثیر پارامترهای مختلف از جمله تعداد طبقات، نوع خاک ساختگاه و سیستم سازه ای مورد ارزیابی قرار می گیرد. بدین منظور، در این تحقیق، ساختمانهای مورد مطالعه (با و بدون جداگر لرزه ای) با روش تحلیل استاتیکی معادل، بر اساس آیین نامه ubc97 با استفاده از نرم افزار (sap2000) طراحی شده اند. تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی با اعمال 3 شتابنگاشت بر ساختمانهای مورد مطالعه (شامل دو گروه شتابنگاشت، مطابق با خاک های نوع sc و sd در آیین نامه ubc97) انجام شده است. شتابنگاشتها با همپایه سازی به روش انرژی اعمال شده اند. نهایتاً ساختمان های با جداگر لرزه ای و ساختمان های متداول فعلی از نظر اقتصادی و فنی مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان می دهد که سازه های با جداگر لرزه ای نسبت به سازه های بدون جداگر لرزه ای، شتابها و تغییرمکانهای نسبی کمتر و همچنین با توجه به برش پایه کمتر اعضای با مقاطع کوچکتر دارند. نتایج بررسی ها نشان می دهد که سازه های با جداگر در خاک های sd نسبت به خاک های sc، رفتار بهتری از خود نشان می دهند و استفاده از جداگرها در ساختمان های کوتاه باعث کاهش بیشتر پاسخ های سازه نسبت به ساختمان های بلندتر می شود. نهایتاً سیستم های قاب خمشی نسبت به سیستم های مهاربندی رفتار بهتری از خود نشان می دهند.