کنترل لرزه‌ای ساختمان‌های چندین طبقه با استفاده از سیستم مستهلک کننده انرژی غیر فعال وارون‌ساز لوله
محورهای موضوعی : آنالیز سازه - زلزلهمحمدمهدی اسلامی زاده 1 , حبیب سعید منیر 2
1 -
2 -
کلید واژه:
چکیده مقاله :
یکی از روش‌های مؤثر در کاهش پاسخ لرزه‌ای ساختمان‌ها در برابر بارگذاری دینامیکی ناشی از زلزله استفاده از سیستم‌های مستهلک کننده انرژی می‌باشد. در این مقاله کنترل لرزه‌ای ساختمان‌های چندین طبقه بوسیله سیستم مستهلک کننده انرژی وارون‌ساز لوله مورد بررسی قرار می‌گیرد. این سیستم مستهلک کننده نوین، انرژی ورودی را از طریق وارون نمودن یک لوله که از مصالح شکل‌پذیر ساخته شده است، جذب می‌نماید. این سیستم دارای ظرفیت جذب انرژی بالایی بوده و مهمتر از آن مقدار بار تسلیم و سختی آن تا پایان ظرفیتش ثابت باقی می‌ماند. سیستم مذکور با مقیاسی کوچک در یک سازه یک درجه آزادی نصب و بر روی میز لرزه مورد آزمایش قرار گرفته است (1). نتایج مطالعات تجربی انجام گرفته نشان دهنده کارایی خوب این سیستم در کنترل لرزه‌ای سازه یک درجه آزادی مذکور می‌باشد. به منظور تعیین کارایی سیستم مستهلک کننده انرژی وارون‌ساز لوله در کنترل لرزه‌ای ساختمان‌های چندین طبقه، یک نرم‌افزار کامپیوتری تحت عنوان EarthQuake©2004 Mohammad Mehdi Eslamizadeh طراحی نوشته شد. این نرم‌افزار قادر به شبیه‌سازی رفتار مستهلک کننده انرژی وارون‌ساز لوله و محاسبه پاسخ دینامیکی ساختمان‌های برشی مجهز شده به این سیستم مستهلک کننده انرژی تحت اثر هر شتاب‌نگاشت زمین‌لرزه دلخواهی، می‌باشد. نتایج مطالعات تئوریک انجام گرفته به کمک این نرم‌افزار کامپیوتری، نشانگر عملکرد خوب سیستم مستهلک کننده انرژی وارون‌ساز لوله و کارایی این سیستم در جذب انرژی ورودی از طرف زلزله و کنترل لرزه‌ای ساختمان‌های چندین طبقه می‌باشد. این مطالعات نشان می‌دهد که بکارگیری سیستم‌های مذکور در یک ساختمان چندین طبقه، بیش از شصت درصد جابجائی‌های نسبی طبقات و بالطبع بیشینه تنش‌های ایجاد شده در ستون‌های ساختمان تحت اثر زمین‌لرزه‌های مختلف را کاهش می‌بخشد. از طرف دیگر، مطالعات انجام گرفته نشان می‌دهند که یک ساختمان مجهز شده به این سیستم‌های مستهلک کننده انرژی، قادر به تحمل چهار زمین‌لرزه نسبتاً شدید و پی‌درپی بدون اتمام ظرفیت جاذب‌های انرژی، می‌باشد.
The application of Energy absorbing systems in the structures are one of the main methods in attenuation of earthquake effects. In this paper, the vibration control of structures by using of tube inversion systems is considered. In this novel system, the energy is dissipated by the inversion of a metal tube. This energy dissipater has large energy absorbing capacity along with constant stiffness and yield limit, until the end of its absorption capacity. The tube inversion absorber has been already tested successfully in the earthquake engineering laboratory of Urmia University. The results were approving of a good performance for this system in in the developed. This program is able to simulate the behavior of the structures, equipped by this system, under any applied base excitation. The numerical studies by this program show that the vibration of structures could be mitigated considerably by using of the tube inversion system. The results of analysis for a multi story are indicationg that there are more than sixty percents reductions in the drifts (and obviously stresses) of the structure, when the tube inversion systems are applied in. These studies show that such a equipped structure can tolerate almost four successive severe earthquake, before the absorption capacity of absorbers end.