معرفی جداساز لرزه‌ای خرک - پاندولی و بررسی تحلیلی کارایی آن

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی عمران، واحد مهاباد، دانشگاه آزاد اسلامی، مهاباد، ایران

2 استاد، گروه مهندسی عمران، دانشگاه مدیترانه شرقی، فاماگوستا، قبرس شمالی

3 استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد مهاباد، دانشگاه آزاد اسلامی، مهاباد، ایران

doi
10.48303/bese.2025.2043690.1207
چکیده

در این پژوهش سیستم جداساز لرزه­ای جدیدی با تکیه بر رفتار پاندولی معرفی و پیشنهاد شده است. این سیستم از میله­هایی به شکل هندسی خرک تشکیل شده است که محل اعمال بار بر آنها در بخش زیرین خرک با بخش نشیمن غلتان در قسمت فوقانی خرک فاصله قابل توجهی دارد. این فاصله که در واقع طول پاندول می‌باشد باعث می‌گردد که پریود طبیعی ساختمان جداسازی شده به‌راحتی قابل افزایش به مقادیری بیش از 2 ثانیه بشود و در نتیجه شتاب ورودی به ساختمان به‌صورت قابل ملاحظه‌ای کاهش یابد. جهت بررسی عملکرد سیستم پیشنهادی در جداسازی لرزه­ای سازه­ها ابتدا معادلات حرکت جسم صلب جداسازی شده با استفاده از جداساز پیشنهادی برحسب زاویۀ دوران پاندول استخراج شد. ازآنجاکه رفتار سیستم غیرخطی هندسی می­باشد، با استفاده از معادله لاگرانژ و استخراج انرژی پتانسیل و جنبشی سیستم و همچنین تغییرات کار ناپایستار انجام شده معادله دیفرانسیل جسم صلب و سازه یک‌درجه‌آزاد جداسازی شده با سیستم جداساز پیشنهادی استخراج گردید. با استفاده از روش رانگ کوتا و کدنویسی در نرم‌افزار MATLAB پاسخ سیستم تحت رکوردهای مختلف در دو حالت جداسازی شده و جداسازی نشده استخراج و نتایج با یکدیگر مقایسه شد. سازه­های مورد بررسی در این پژوهش سیستم جرم متمرکز روی جداساز و قاب یک طبقه رو جداساز بودند که تحت رکوردهای با فرکانس بالا، متوسط و پایین تحریک شدند. نتایج بررسی­ها نشان داد که به‌کارگیری این سیستم جداساز در تمامی رکوردهای فرکانس بالا، متوسط و پایین به‌طور متوسط باعث 70 درصد کاهش در مقادیر بیشینۀ شتاب مطلق، برش پایه و دریفت طبقات شده است و همچنین جابه‌جایی در تراز جداساز به‌طور متوسط 40 سانتی‌متر بوده است و با افزایش طول پاندول از 2 به 52 یا 3 متر شتاب مطلق سیستم جداسازی شده بیشتر کاهش می­یابد..

کلیدواژه‌ها