مقایسه عملکردی سیستم های کنترل غیرفعال برای سازه های فولادی تحت بارگذاری انفجار خارجی
نویسندگان
1 دانشگاه صنعتی شریف
2 دانشگاه ازاد اسلامی واحد تهران شمال
doi
10.22034/jss.2025.225723چکیده
ساختمانها همواره در معرض بلایای طبیعی مانند سیل، طوفان و زلزله قرار داشتهاند؛ اما با پیشرفت دانش نظامی در دهههای اخیر علاوه بر موارد فوق، خطرات ناشی از بمبگذاری و انفجار نیز ساختمانها را تهدید میکند. ساختمانهای فولادی که بر اساس آییننامهها برای تحمل بارهای متداول طراحی میشوند معمولاً سبک هستند و توانایی مقاومت در برابر بار انفجار را ندارند. در دهههای اخیر استفاده از سیستمهای کنترل برای مهار انرژی ناشی از زلزله و کاهش خرابی گسترش پیدا کرده است. سیستمهای کنترل با جذب انرژی یا ممانعت از ورود آن به سازه، باعث میشوند تا میزان آسیبدیدگی سازه کاهش پیدا کند. در این پژوهش به بررسی عملکرد سیستمهای کنترل غیرفعال شامل میراگر ویسکوز، مهاربند کمانشتاب و میراگر اصطکاکی در بهبود پاسخ سازه (میزان جابهجایی طبقات، شکلپذیری و سختی) تحت بارگذاری انفجاری خارجی پرداخته شده است. در این راستا، یک ساختمان فولادی شش طبقه تحت بارگذاریهای ناشی از انفجار خارجی قرار میگیرد و با استفاده از ابزار کنترل غیرفعال شامل میراگر ویسکوز، مهاربند کمانشتاب و میراگر اصطکاکی، مقدار دریفت نسبی طبقات در سازه کاهش پیدا میکند. برای تعیین بهینۀ مشخصات ابزار کنترل غیرفعال نیز از الگوریتم ژنتیک استفاده میشود. مطالعات انجامشده نشان داد استفاده از میراگرها تغییری در حداکثر جابهجایی بام سازه ایجاد نمیکند اما موجب توزیع یکنواخت جابهجایی بین طبقات میشود و از تمرکز جابهجایی در طبقات جلوگیری به عمل میآید؛ لذا مقدار دریفت ماکزیمم کاهش مییابد. از طرف دیگر مشخص شد که میراگر ویسکوز بهترین عملکرد را بین سیستمهای کنترلی غیرفعال تحت بارگذاری انفجار دارد و باعث میشود دریفت ماکزیمم و شکلپذیری مورد نیاز سازه کاهش پیدا کند. مهاربندهای کمانشتاب و میراگرهای اصطکاکی نیز عملکرد مطلوبی دارند اما باعث سختشدن سازه میگردند.
