فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

ارزیابی رفتار لرزه‌ای سازه‌های فولادی مجهز به میراگر MADAS در مقایسه با سیستم قاب خمشی

نوع مقاله : Articles

نویسندگان
محمدقاسم وتر 1
عباس شفیع زاده 2
ابوالفضل ریاحی نوری 3
1 پژوهشکده مهندسی سازه، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران
2 پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران
3 گروه مهندسی عمران، دانشکده هنر و معماری، واحد تهران غرب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
چکیده
هدف از این مقاله ارزیابی مشخصات میراگر ADAS اصلاح شده و عملکرد لرزه­ ای سازه­ های فولادی کوتاه و میان­ مرتبه مجهز به این نوع میراگر می­ باشد. ورق­ های X شکل مورد استفاده در میراگر ADAS اصلاح شده (MADAS) به گونه­ ای قرار گرفته‌اند که علی­رغم مقید نمودن درجات آزادی چرخشی در دو انتها، تغییر مکان آنها در امتداد قائم کاملاً آزاد است و در نتیجه هیچ­گونه نیروی محوری در میراگر ایجاد نمی­ شود. بدین‌ترتیب، رفتار ورق­ها تحت نیروهای جانبی کاملاً خمشی بوده و از سوی دیگر بارهای ثقلی طبقات یا مؤلفه قائم در تیرها و بادبندها نیز کوچک‌ترین تأثیری در رفتار میراگر جدید ندارند. در این مقاله مدل عددی میراگر به­ منظور صحت­ سنجی نتایج مدل عددی با مدل آزمایشگاهی ایجاد شده است. در ادامه عملکرد لرزه­ ای سازه­ های مجهز به میراگر MADAS به­ وسیله مدل‌سازی عددی بررسی و پارامترهای لرزه­ ای از قبیل ضریب رفتار، میرایی معادل و جابجایی نسبی طبقات برآورد شده است. نتایج حاصل بیانگر رفتار برتر سازه­ های مجهز به میراگر MADAS در مقایسه با سازه­ های خمشی متوسط بوده است. همچنین مطالعات رفتار چرخ ه­ای میراگر یاد شده در مقایسه با میراگرهای رقیب (مانند ADAS و TADAS) رفتار مناسب­ تری را نشان داده است.
کلیدواژه‌ها
میراگر فلزی تسلیم‌شونده
قاب خمشی
ضریب رفتار
میرایی معادل
تغییر مکان نسبی طبقات
  1. Soong, T.T. and Dargush, G.F. (1997) Passive Energy Dissipation Systems in Structural Engineering. Wiley.
  2. Stiemer, S. and Godden, W.G. (1980) Shaking Table Tests of Piping Systems with Energy Absorbing Restrainers. Vol. 4. University of California Earthquake Engineering Research Center.
  3. Scholl, R.E. (1988) Added damping and stiffness elements for earthquake damage and loss control. in Proceedings of Conference XLI: A Review of Earthquake Research Applications in the National Earthquake Hazards Reduction Program: 1877-1987.
  4. Bergman, D.M. and Goel, S.C. (1987) Evaluation of Cyclic Testing of Steel-Plate Devices for Added Damping and Stiffness. Department of Civil Engineering, University of Michigan.
  5. Xia, C. and Hanson, R.D. (1992) Influence of ADAS element parameters on building seismic response. Journal of Structural Engineering, 118(7), 1903-1918.
  6. Whittaker, A. (1989) Earthquake Simulator Testing of Steel Plate Added Damping and Stiffness Elements. Earthquake Engineering.
  7. Tsai, K.-C., Chen, H.-W., Hong, C.-P., & Su, Y.-F. (1993) Design of Steel Triangular Plate Energy Absorbers for Seismic‐Resistant Construction. Earthquake Spectra, 9(3), 505-528.
  8. Mahmoudi, M. and Abdi, M.G. (2012) Evaluating response modification factors of TADAS frames. Journal of Constructional Steel Research, 71, 162-170.
  9. Moghaddasi, M. and Namazi, A. (2016) Assessment of Performance of TADAS Dampers for the Seismic Rehabilitation of Buildings. International Journal of Applied Engineering Research, 11(21), 10516-10523.
  10. Moreschi, L.M. and Singh, M.P. (2003) Design of yielding metallic and friction dampers for optimal seismic performance. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 32(8), 1291-1311.
  11. Apostolakis, G. and Dargush, G.F. (2010) Optimal seismic design of moment-resisting steel frames with hysteretic passive devices. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 39(4), 355-376.
  12. Hao, L. and Zhang, R. (2016) Structural safety redundancy-based design method for structure with viscous dampers. Struct Eng Mech., 59(5), 821-840.
  13. Hao, L., Zhang, R., and Jin, K. (2018) Direct design method based on seismic capacity redundancy for structures with metal yielding dampers. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 47(2), 515-534.
  14. Khaleghian, F. and Tehranizadeh, M. (2007) Laboratory Study of New Metal Dampers Applying X-Shape Plate. 5th International Conference on Seismology and Earthquake Engineering, Tehran (in Persian).
  15. ASCE (2010) Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures, ASCE/SEI. American Society of Civil Engineers.
  16. BHRC (2007) Standard No. 2800 Iranian Code of Practice for Seismic Resistant Design of Buildings. 4th ed. Building and Housing Research Center (in Persian).
  17. Miranda, E. and Bertero, V.V. (1994) Evaluation of Strength Reduction Factors for Earthquake‐Resistant Design. Earthquake Spectra, 10(2), 357-379.
  18. Abdi, M.G. (2011) Evaluating Function of ADAS Yielding Damper in Controling Seismic Behavior of Structures. Master Thesis, Shahid Rajaee Univesity, Tehran (in Persian).
  19. Mahmoudi, M., Mirzaei, A., and Vosough, S. (2013) Evaluating equivalent damping and response modification factors of frames equipped by pall friction dampers. Journal of Rehabilitation in Civil Engineering, 1(1), 78-92.
  20. Krawinkler, H. (1992) Guidelines for Cyclic Seismic Testing of Components of Steel Structures. Applied Technology Council, Redwood City, Calif.
  21. Lemaitre, J. and Chaboche, J.-L. (1994) Mechanics of Solid Materials. Cambridge university press.
  22. Budahazy, V. (2015) Uniaxial Cyclic Steel Behavior and Model for Dissipative Structures. Ph.D. Thesis, Structural Engineering, Budapest University of Technology and Economics,
  23. Armstrong, P.J. (1966) A mathematical representation of the multiaxial Bauschinger effect. CEBG Report RD/B/N, 731.
  24. Instruction for Seismic Rehabilitation of Existing Buildings, No 360. Islamic Republic of Iran Management and Planning Organization (in Persian).
  25. Tasnimi, A. and Masoumi, A. (2005) Calculation Response Modification Factor of Concrete Moment Resistant Frames. Building and Housing Research Center (in Persian).

  • تاریخ دریافت 25 تیر 1397
  • تاریخ بازنگری 21 بهمن 1399
  • تاریخ پذیرش 06 دی 1399