Special Issue Winter 2009

بررسی طیفی رفتار سازه های جداسازی شده جرمی و کنترل نیمه فعال آنها در برابر زلزله

مسعود نکویی و منصور ضیایی‌فر

سازه‌های جداسازی شده جرمی مورد بررسی در این مقاله از یک زیرسیستم جرمی شامل جرم اصلی سازه قرار گرفته بر روی قابی با سختی کم که از طریق مکانیزم جداسازی در ارتفاع سازه شامل میراگرهای ویسکوز به زیرسیستم سختی سازه شامل قاب مهار شده با سختی زیاد متصل شده است، تشکیل شده‌اند. مدل تحلیلی مورد استفاده یک مدل دو جرم- فنر می‌باشد که یک حالت کلی‌تری از مدل سه المانی ماکسول می‌باشد. سیستم کنترلی مورد استفاده شامل میراگرهای هیدرولیکی نیمه‌فعال می‌باشد که به عنوان جزیی از مکانیزم جداسازی در ارتفاع سازه در بین دو زیرسیستم جرمی و سختی سازه قرار می‌گیرند. در این تحقیق قابلیت روش جداسازی جرمی در کاهش اثرات ناشی از زلزله با دو رویکرد پارامتری و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. در رویکرد پارامتری با تعریف ضریب جداسازی و به دست آوردن مشخصات دینامیکی سیستم، مقدار بهینه نسبی ثابت میرایی به صورت پارامتری به دست آورده شده و رابطه ضریب جداسازی با حداکثر نسبت میرایی مود اصلی سیستم نشان داده شده است. در رویکرد عددی پاسخ طیفی سازه‌های جداسازی شده جرمی در برابر زلزله طبس در دو حالت غیرکنترلی و تحت تأثیر کنترل نیمه‌فعال مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج عددی، نشاندهنده کاهش قابل‌ توجه نیروهای ورودی زلزله در سازه‌های جداسازی شده جرمی نسبت به سازه‌های جداسازی نشده جرمی و نیز عملکرد مناسبتر سازه در حالت کنترلی می‌باشند.

Full Paper