مقایسه میراگرهای ویسکوز و هیسترزیس در کاهش آسیب‌پذیری لرزه‌ای ساختمان‌های فولادی بر اساس تقسیم اسکلت ساختمان به دو بخش داخلی و خارجی دارای اندرکنش دینامیکی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایران

2 پژوهشکده مهندسی سازه، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران

3 پژوهشکده مهندسی سازه، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران

doi
چکیده

برای جلوگیری از پیامدهای نامطلوب ناشی از طراحی بر اساس آیین‌نامه‌های متداول از جمله آوارگی هزاران نفر و لزوم تخریب و بازسازی ساختمان، طراحی سازه به‌صورت تعمیرپذیر با کمک جاذب‌های انرژی مورد توجه قرار گرفته است و در این راستا اخیراً توسط نویسندگان مقاله تقسیم سازه ساختمان به دو بخش داخلی و خارجی با پریودهای مختلف و استفاده از میراگرهای هیسترزیس با مشخصات  مناسب بین آن دو بخش به‌منظور استهلاک انرژی مورد  بررسی قرار گرفته است. در پژوهش حاضر برای استهلاک انرژی از میراگرهای ویسکوز بین دو بخش سازه استفاده شده و مکان و ضریب میرایی مناسب میراگرها تعیین و پاسخ‌های سازه با نتایج حاصل از به‌کارگیری میراگرهای هیسترزیس با سختی، مقاومت و قابلیت جذب انرژی مناسب مقایسه شده ­است. برای این منظور ابتدا با تقسیم یک ساختمان 5 طبقه به دو بخش و استفاده از مستهلک‌کننده‌های ویسکوز در تراز بام ضمن تشکیل معادلات حرکت و کدنویسی در محیط برنامه MATLAB به تعیین ضریب میرایی مناسب میراگر ویسکوز پرداخته شد و نتایج نشان داد که با انتخاب مقادیر مناسب برای این کمیّت می‌توان باعث جذب انرژی بالا و کاهش قابل ملاحظه دریفت طبقات ساختمان گردید. سپس سه ساختمان فولادی مهاربندی شده 5، 8 و 11 طبقه به کمک نرم‌افزار ETABS طراحی و به دو بخش داخلی و خارجی تقســیم و در نرم‌افزار PERFORM-3D مدل شد و در آنها از میراگر ویسکوز با ضریب میرایی مناسب حاصل از نرم‌افزار MATLAB استفاده گردید. از مقایسه عملکرد میراگر ویسکوز با ضریب میرایی مناسب و میراگر هیسترزیس، با سختی و مقاومت مناسب، مشخص شد در حالتی که از میراگرهای ویسکوز با ضریب میرایی مناسب استفاده شود ماکزیمم دریفت طبقه در سازه خارجی تقریباً 35 درصد و در سازه داخلی تقریباً 50 درصد نسبت به سازه یکپارچه کاهش می­یابد. این در حالی است که اگر از میراگر هیسترزیس با سختی و مقاومت مناسب استفاده شود ماکزیمم دریفت طبقه نسبت به سازه یکپارچه، در سازه خارجی تقریباً 20 درصد و در سازه داخلی تقریباً 65 درصد کاهش می‌یابد.