اثر اندرکنش خاک-سازه در تعیین مشخصات بهینهی میراگرجرمیتنظیمشونده در پل معلق در مقابل رکوردهای زلزله حوزهنزدیک
نویسندگان
1 دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی زلزله، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران
2 دانشیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران
3 استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران
doi
10.22065/jsce.2023.400751.3137چکیده
کاربرد ادوات کنترل غیرفعال، نظیر میراگر جرمیتنظیمشونده(TMD) ، برای کاهش نیاز لرزهای توصیه میشود. در حالت کلی، جرم، درصد میرایی و فرکانس زاویه ای میراگر متناسب با مشخصات دینامیکی سازه اصلی تعیین میشود. با توجه به اینکه ساختار خاک بستر، میتواند مشخصات دینامیکی سازه و میراگر را دستخوش دستخوش تغییر کند، هدف اصلی در نوشتار حاضر، ارائهی روابط کمکطراحی برای تعیین مشخصات بهینهی میراگر جهت کاهش پاسخ لرزهای در امتداد طولی پلهای معلق با در نظر گرفتن اثرات اندرکنش خاک-سازه است. به این منظور، مدلهای متنوعی از پلهای معلق مستقر بر روی 2 نوع خاک بستر(خاک سخت و نرم) با طول کلی ثابت، اما با درنظرگرفتن مقادیر مختلف نسبت طول دهانهی کناری به دهانهی میانی (α) تحت اثر رکوردهای زلزلهی حوزهنزدیک بررسی شده و مشخصات بهینه میراگر برای پل با فرض نسبت جرمی 2% برای میراگر بر حسب مقادیر مختلف α و برای هر نوع خاک، تعیین شدهاست. کارایی روابط پیشنهادی، با ارزیابی عملکرد TMD در بهبود عملکرد سه نمونه پل متفاوت بررسی شده است. نتایج بهدستآمده، علاوه بر اینکه بیانگر دقت قابلقبول روابط ارائهشده جهت تعیین مقادیر بهینهی درصد میرایی و فرکانس زاویه ای TMD است، نشان میدهند با نرمتر شدن خاک، عملکرد لرزهای و پارامترهای بهینه میراگر جرمی تنظیم شونده، به ترتیب کاهش و افزایش مییابند، به نحویکه میراگر، حداکثر جابجایی سازه مستقر برروی خاک سخت و نرم را به ترتیب 40% و 24% کاهش میدهد. همچنین فرکانس زاویه ای بهینه در بستر نرم با مفروضات تحقیق، بین 5 تا 10% بیش از خاک سخت برآورد شده است.