طراحی فراماده زیرسطحی جهت میراسازی موج برشی لرزهای
نویسندگان
1 استادیار مرکز زمینلرزهشناسی، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران
2 دانشآموخته کارشناسی ارشد ژئوفیزیک، مرکز زمینلرزهشناسی، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران
doi
10.30499/ijg.2022.328850.1395چکیده
این پژوهش بر آن است تا با طراحی فرامادهای با ابعاد کوچک و توانایی حمل و اجرای ساده، امواج برشی مخرب را پیش از رسیدن به سازههای هدف میرا کند. فرض منطقی مطالعه حاضر این است که در زمینلرزهها، بخش درخور توجهی از آسیب به ساختمان ناشی از تحریک مد نخست ارتعاشی است و چنانچه بسامد مد نخست ارتعاشی ساختمان از محتوای بسامدی تحریک ورودی حذف شود، پدیده تشدید در این مد رخ نخواهد داد و انتظار میرود آسیب به ساختمان کاهش چشمگیری یابد. در این پژوهش، با هدف محافظت از ساختمانهای معمولی دو تا شش طبقه، بازه بسامدی مد نخست ارتعاشی بر پایه روابط تجربی ارائهشده در مبحث ششم مقررات ملی ساختمان تعیین میشود سپس با بهرهگیری از رابطه پیشنهادی بهبودیافته پاشیدگی برای فراماده یکبعدی، هندسه و جنس تشدیدگر پایه فراماده چنان طراحی میشود که بازه ایست فراماده ساختهشده از آرایش شبکهای این تشدیدگر منطبق بر بازه بسامدی هدف شود. برای سهولت در اجرا، کوشش شده است در طراحی فراماده، ابعاد تشدیدگر پایه بزرگ نباشد. فراماده طراحیشده برای کارگذاری در خاک رس متوسط بهصورت استوانهای با قطر و درازای 5/0 متر از بتن سبک و مقاوم است که در آن، استوانهای سربی درون یک سیال پرکننده میانی قرار دارد. به کمک مدل سادهشده معادل پیوسته فراماده پیشنهادی، عملکرد آن در برابر موج برشی با بسامد واقع در نوار ایست هدف بررسی شده است. بر پایه این بررسی، فراماده پیشنهادی میتواند دامنه امواج برشی زلزله را بهسرعت کاهیده کند. این فراماده میتواند جهت حفاظت از ساختمانهای شهری بناشده در نزدیکی گسلها بهکار رود.
