جداسازی لرزه‌ای قائم با میراگرهای ویسکوز و ویسکوالاستیک در حالت‌های عملکردی مختلف برای کاهش پاسخ لرزه‌ای

میلانچیان, رضا; حسینی, محمود; نکویی, مسعود

جداسازی لرزه‌ای قائم با میراگرهای ویسکوز و ویسکوالاستیک در حالت‌های عملکردی مختلف برای کاهش پاسخ لرزه‌ای

نوع مقاله : Articles

نویسندگان

¹ گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

² پژوهشکده مهندسی سازه، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران

چکیده

در این پژوهش، جداسازی لرزه‌ای قائم یک ساختمان به دو زیرسازه با مشخصات دینامیکی متفاوت با هدف کاهش پاسخ لرزه‌ای مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور یک قاب برشی با میراگر ویسکوز و ویسکوالاستیک به دو زیرسازه تفکیک شده و پاسخ لرزه‌ای سازه اصلی و سازه‌های جداسازی شده قائم (س.ج.ق.) برای تعداد قابل‌توجهی از نسبت‌های جرم و سختی زیرسازه‌ها نسبت به سازه اصلی، تحت تحریک زلزله‌هایی با پریود غالب کمتر از نیم ثانیه و بیشتر از نیم ثانیه محاسبه شده است. در این مطالعه دستگاه مختصات جداسازی و نمودارهای کانتوری معرفی شده که نحوه پاسخ لرزه‌ای س.ج.ق. را بیان می‌کند و بر اساس آن سه حالت جداسازی جرمی، اندرکنشی و کنترل جرمی از هم تمیز داده شده است. همچنین اثر متقابل نسبت‌های جداسازی و مشخصات میراگرهای ارتباطی شامل سختی و میرایی، بر کنترل پاسخ س.ج.ق. مورد بررسی قرار گرفته و محدوده‌های مناسبی از مشخصات میراگرها و همچنین محدوده‌های بهینه از نسبت‌های جداسازی پیشنهاد شده است. در انتها تأثیر جداسازی در یک ساختمان برشی 5 طبقه مطالعه شده است. نتایج دلالت بر آن دارد که با به‌کارگیری جداسازی قائم، کاهش پاسخ لرزه‌ای تا 40 درصد در زیرسازه نرم و حتی بیشتر از آن در زیرسازه سخت قابل دستیابی است.

کلیدواژه‌ها

مراجع

Klein, R., Todaro, A., and Finne, I. (1972) Investigation of a Method to Stabilize Wind Induced Oscillations in Large Structures. American Society of Mechanical Engineers.
Richardson, A., Walsh, K.K., and Abdullah, M.M. (2013) Closedâform equations for coupling linear structures using stiffness and damping elements. Structural Control and Health Monitoring, 20(3), 259-281.
Zhang, W. and Xu Y. (1999) Dynamic characteristics and seismic response of adjacent buildings linked by discrete dampers. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 28(10), 1163-1185.
Zhang, W. and Xu Y. (2000) Vibration analysis of two buildings linked by Maxwell model-defined fluid dampers. Journal of Sound and Vibration, 233(5), 775-796.
Zhu, H. and Xu Y. (2005) Optimum parameters of Maxwell model-defined dampers used to link adjacent structures. Journal of Sound and Vibration, 279(1), 253-274.
Zhu, H., Ge, D. and Huang, X. (2011) Optimum connecting dampers to reduce the seismic responses of parallel structures. Journal of Sound and Vibration, 330(9), 1931-1949.
Skinner, R.I., Robinson, W.H., and McVerry, G.H. (1993) An Introduction to Seismic Isolation. John Wiley & Sons.
Ziyaeifar, M. (2000) Method of mass isolation in seismic design of structures. Proceedings of the 12th World Conference on Earthquake Engineering.
Nekooei, M. and Ziyaeifar, M. (2008) Vertical Seismic Isolation of Structures. Journal of Applied sciences, 8(24).
Nekooei, M. and Ziyaeifar, M. (2008) Spectral investigation on the seismic behaviour of vertical mass isolated structures against Earthquake. The 14th World Conf. on Earthquake Engineering.
Nekooei, M. and Ziyaeifar, M. (2009) Spectral Investigation on Behaviour of Mass Isolated Structures and Their Semi-Active Control against Earthquakes. Journal of Seismology and Earthquake Engineering (JSEE), 10(Special Issue), 243-252 (in Persian).
Lee, D. and Taylor, D.P. (2001) Viscous damper development and future trends. The Structural Design of Tall Buildings, 10(5), 311-320.
Ziyaeifar, M., Gidfar, S., and Nekooei, M. (2012) A model for mass isolation study in seismic design of structures. Structural Control and Health Monitoring, 19(6), 627-645.