کاربرد میراگرهای MR در کنترل لرزه‌ای سازه‌ها به روش جداسازی جرمی قائم

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی عمران، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد علوموتحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران،

3 استادیار، گروه سازههای صنعت برق، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران

doi
10.48303/bese.2021.242931
چکیده

روش جداسازی جرمی قائم (VMI) به‌عنوان یکی از روش‌های جدید برای کنترل لرزه‌ای سازه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این روش کل سازه به‌صورت دو زیرسیستم جرمی و سختی تفکیک می‌شود و ارتباط بین آنها توسط یک ‌لایه جداساز برقرار می‌گردد. در این تحقیق از میراگر مگنتورئولوژیک در دو حالت کنترل غیرفعال با ولتاژ صفر و کنترل نیمه‌فعال با ولتاژ متغیر بین صفر و 9 ولت و نیز میراگر ویسکوز بر اساس روش کنترلی غیرفعال بر مبنای میرایی بهینه به‌عنوان لایه جداساز مابین دو زیرسیستم مذکور استفاده‌ شده است. جهت بررسی کارایی روش پیشنهادی، چهار تیپ سازه یک درجه آزاد با زمان تناوب‌های 0/5، 1/0، 2/0 و 3/0 ثانیه با جرم‌های یکسان برابر 100 تن، مورد بررسی قرار گرفتند. هفت زلزله با مشخصات زلزله‌های حوزه نزدیک با بزرگی بیش از 6/5 ریشتر و فاصله کمتر از 10 کیلومتر تا گسل جهت آنالیز مدل‌ها انتخاب شدند. نتایج حاکی از آن است که روش کنترل نیمه‌فعال توانایی کاهش ماکزیمم جابه‌جایی و ماکزیمم برش پایه سازه را به میزان 6 و 30 درصد نسبت به حالت جداسازی نشده داراست. همچنین استفاده از روش‌های میرایی بهینه و کنترل غیرفعال به ترتیب سبب کاهش 21 درصدی و افزایش 8 درصدی ماکزیمم جابه‌جایی سازه و کاهش 57 و 63 درصدی ماکزیمم برش پایه سازه به‌صورت میانگین، نسبت به حالت جداسازی نشده می‌شوند.