چکیده:

زلزله یکی از حوادث طبیعی است که هرساله باعث به وجود آمدن خسارات جانی و مالی فراوانی میشود و آسیبهای فراوانی را به اماکن و شریانهای حیاتی وارد میسازد، از این رو طراحی لرزهای ایمن سازهها و مقاومسازی سازههای موجود یکی از دغدغههای اصلی مهندسین سازه میباشد. از سوی دیگر پیشرفتهای انجام شده صنعت ساختمان در قرن اخیر، گرایش روز افزونی در زمینه احداث ساختمانهای بلند مرتبه در جهان به وجود آوردهاست.

میراگر جرمی تنظیم شده نوع نسبتا جدیدی از سیستمهای کنترل سازه میباشد که باعث افزایش اتلاف انرژی میرایی تحت نیروهای خارجی در سازه میگردد. در این مطالعه به بررسی تاثیر پارامترهای موثر میراگر جرمی بر روی پاسخ سازه پرداخته شدهاست.  برای این منظور،  سه قاب10 ، 15 و20 طبقه که معرف سازه بلند میباشند، مورد بررسی قرار گرفتهاست. آنالیز تاریخچه زمانی  تحت هفت شتابنگاشت زلزله برای بدست آوردن پارامترهای بهینه سیستم میراگرجرم متوازن بر روی قاب انجام شدهاست. نتایج نشان دهنده تاثیر میراگر جرمی تنظیمشده در کاهش پاسخ سازه و حساسیت بیشتر پاسخ سازه به نسبت جرمی میراگر تنظیم شده در مقایسه با دو پارامتر، نسبت میرایی و نسبت فرکانس میراگر، میباشد.

افزایش ارتفاع موجب حساسیت میراگر کنترل جرمی به پارامترهای طراحی این نوع میراگر می- گردد. همچنین از نتایج میتوان دریافت که در تمامی زلزلهها روند تغییر کاهش پاسخ سازه با  افزایش میرایی تقریبا دارای شیب ثابتی میباشد و همزمان با افزایش ارتفاع  این شیب تقریبا ثابت میباشد.همچنین افزایش نسبت فرکانس تنظیم در هر سه مدل و برای هرهفت زلزله در روند تغییر کاهش پاسخ سازه  از روند ثابتی برخوردار نمیباشد و میتوان گفت حساسیت پاسخ سازه به این پارامتر بسیار بیشتر میباشد و میتوان این مساله را مربوط به محتوای فرکانسی متفاوت زلزلهها دانست.

کلمات کلیدی:کنترل سازه ، میراگرجرمی تنظیمشده ، تحلیل تاریخچه زمانی ، سازه بلند  ، پارامترهای بهینه

تاثیر پارامتر نسبت جرمی میراگر بر شاخص ارزیابی پاسخ تغییرمکانJ

تاثیر پارامتر نسبت جرمی میراگر بر شاخص ارزیابی پاسخ تغییرمکانJ

فهرست مطالب 

  چکیده ……….  الف

فهرست مطالب  ………..  ب

فهرست جدول ها……………  خ

فهرست نمودارها  ……….  د

فهرست شکل ها ……………..  ز

1-1-زمینه تحقیق …… 2

1-2-سازه های مقاوم دربرابر زلزله ……….. 3

1-3-تعریف سازه بلند ……….. 4

1-4-اهداف تحقیق …………… 5

1-5-فصول پایان نامه ………… 6

کاربرد میراگر جرمی در کاهش ارتعاشات وارد بر سازه

کاربرد میراگر جرمی در کاهش ارتعاشات وارد بر سازه

2-1 – معرفی انواع روشهای کنترل سازه ها در  برابر زلزله ………….. 8

2-1 – روش های کنترل فعال ……. 8

2-1- 2- روش های کنترل ترکیبی یا مختلط …….10

2-1 -3- روش های کنترل نیمه فعال ……..10

2-1 -4- روش های کنترل غیر فعال ………11

  • کلیات عملکرد میراگر ………. 1٣
  • معرفی میراگرجرمی تنظیم شده …….14
    • تاریخچه مختصر از میراگرهای جرمی و اهداف ……….15
  • میراگر جرمی تنظیم شده ……….17
  • انواع میراگر جرمی تنظیم شده …..22
    • میراگر جرمی تنظیم شده جابجایی …22
    • میراگر جرمی تنظیم شده فعال ………24
    • میراگر جرمی تنظیم شده چندگانه …..25
  • میراگر جرمی تنظیم شده پاندولی ………26
    • دیاگرام شماتیک ازیک میراگر جرمی تنظیم شده جابجاییدیاگرام شماتیک ازیک میراگر جرمی تنظیم شده جابجایی

3-1- معادلات حاکم بر سیستم یک درجه آزادی  به همراه میراگر ……29

3-1-1-میراگرجرمی تنظیم شده جابجائی ………29

3-1-2 میراگر جرمی تنظیم شده پاندولی ……….32

3-2-تئوری میراگرجرمی تنظیم شده برای سیستمهای یک درجه آزادی ……..33

3-2-1- سازه نامیرا :  میراگرجرمی نامیرا ……….34

3-2-2- سازه نامیرا :  میراگرجرمی میرا ….36

3-2-3- سازه میرا: میراگرجرمی میرا ……..49

3-2-4- تئوری میراگرجرمی تنظیم شده برای سیستمهای چند درجه آزادی ……….55

5-3-حل دن هارتوگ ………..62

مدهای سازه-سازه 15 طبقه میراگر

مدهای سازه-سازه 15 طبقه میراگر

1-4معادلات حاکم برحرکت یک سیستم دینامیکی …………..64

3-4-1- معادلات حرکت یک سیستم دینامیکی درفضای حالت ………66

  • مقدمه ….68
  • مدلسازی …….68

4-2-1- معرفی مدلهای موردمطالعه و روش تحقیق …..69

4-2-1-شرح تحلیل ها ونرم افزارهای به کاررفته ……..71

  • فرضیات مدلسازی ………….73
  • بارگذاری …………….73

4-2-4 -1بارگذاری ثقلی …………..73

4-2-4 -2 بارگذاری زلزله …………74

4-2-4 -3 میرایی در سازه های متعارف و ساز ههای مجهز به میراگرهای غیرفعال ……..75

4-3  الزامات طراحی سازه ………….76

  • الزامات طراحی ستونها ……..77
  • الزامات طراحی بادبندها …….77
  • برآورد نیروی جانبی زلزله ……….78

4-4 تحلیل سازه مورد نظر بدون در نظر گرفتن میراگر ………….79

4-4-1 تحلیل مودال………….80

4-4-1-1بررسی دوره تناوب مدهای سازه ……..80

4-4-1-2 بررسی شکل مدهای سازه در آنالیز مودال ….84

4-4-2 تحلیل استاتیکی خطی ………89

4-4-2-1 کنترل تغییرمکان جانبی طبقات ……….91

4-4-3 تحلیل دینامیکی طیفی ………92

4-3-3-2 نتایج تحلیل دینامیکی طیفی ……94

4-3-3-2- 1  تغییرمکان جانبی و نسبی طبقات …94

4-3-3-2 معایب روشهای دینامیکی طیفی………97

4-4-5 تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی …..98

4-4-4-3 تعریف مفاصل خمیری و محل آنها ….98

4-4-4-3 -1 مفاصل کنترل شونده توسط تغییرمکان ….99

4-4-4-3 -2 مفاصل کنترل شونده توسط نیرو …….. 100

4-4-4-3 -2 مفاصل کنترل شونده توسط تغییر شکل و نیرو……….. 100

4-4-4-4 معیار پذیرش اعضای سازهای …….. 100

4-4-5-1 شتاب نگاشتهای  انتخابی ……. 101

4-4-5-2 مقیاس کردن شتابنگاشتها ……. 106

4-4-5-3 فیلتراسیون ………. 107

4-4-5-4 زمان  موثر شتابنگاشت………. 108

4-4-5-5  معیارهای ارزیابی …….. 109

4-5- طراحی سازه موردنظر با در نظر گرفتن میراگر …………. 109

4-5-1- حالات بررسی شده …….. 110

5-1 – مقدمه …….. 114

5-2- بحث و بررسی میزان کارایی استفاده از میراگر کنترل جرمی………… 114

5-2-1 – پارامترهای پاسخ تاریخچه زمانی …… 115

5-2-1 – 1- بررسی معیار تغییرمکان جانبی بام نسبت به زمان …….. 115

5-2-1 – 2- بررسی معیار شتاب طبقه بام نسبت به زمان ………….. 121

5-2-1 –3-  بررسی  تغییر مکان جانبی و نسبی بام و طبقات ……… 124

5-2-1 –4- بررسی معیار برش پایه ……. 127

5-2-1 – 1- بررسی معیار تغییرمکان جانبی بام نسبت به زمان …….. 130

5-2-1 – 2- بررسی معیار شتاب طبقه بام نسبت به زمان ………….. 135

5-2-1 – 1- بررسی معیار تغییرمکان جانبی بام نسبت به زمان …….. 140

5-2-1 – 2- بررسی معیار شتاب طبقه بام نسبت به زمان ………….. 141

  • مقدمه … 150
  • نتایج ….. 150
  • پیشنهادات جهت تحقیقات آینده ….. 153

1- 1-  مقدمه  

دراین فصل ابتدا به مقدمهای برزمینه تحقیق پرداخته میشود و در آن لزوم طرح لرزهای سازهها بررسی میگردد. در ادامه به تعریف سازه بلند و انواع سازههای مقاوم دربرابر زلزله مطرح میشود و در پایان به اهداف مورد بررسی در این پایان نامه و فصول پایان نامه اشاره میشود.

1 -2-  زمینه تحقیق

با توجه به لرزهخیز بودن اکثر مناطق ایران، مقابله با این پدیده طبیعی به دلیل خسارت عمده مالی و جانی  ناشی از آن امری غیرقابل اجتناب است، لذا محققین تلاش گستردهای جهت طراحی و مقاوم -سازی سازهها در برابر زلزله به کار گرفتهاند. تجربه زلزلههای اخیر ایران ( زلزله بم و … ) نشاندهنده این است که بیشتر سازههای طراحی شده در برابر نیروهای زلزله مقاوم نبوده و یا اینکه حداقلهای لازم از مقاومت را دارا نیستند،  در چنین شرایطی مطالعه آسیبپذیری سازهها و ارائه طرحهای بهسازی به طوری که توجیه فنی و اقتصادی نیز داشته باشد حائز اهمیت خواهد بود.

دلایل گوناگونی مانند عدم شناخت کافی از نیروهای لرزهای در گذشته، تغییر آییننامههای پیشین و …  بهسازی سازههای موجود را ضروری کردهاست.  به عنوان نمونه با مقایسه جدول شماره 3  فصل دوم ویرایش دوم آیین نامه 2800 ایران [1]  و جدول شماره 6 فصل دوم ویرایش سوم[2]  آن درمییابیم که ویرایش سوم برای برخی سیستمهای ساختمانی ضریب رفتار کمتری را در نظر گرفته است، در نتیجه نیروی زلزله وارد بر سازه بیشتر میشود.در طی رخداد زلزله مقدار قابلتوجهی انرژی به سازه اعمال میگردد که اگر به طریقی جذب یا مستهلک نشود باعث ویرانی میشود که در پی آن خسارات مالی و جانی زیادی وارد خواهد شد. در روش های مرسوم، ساختمان با استفاده از ترکیب سختی، قابلیت شکل پذیری، استهلاک انرژی و همچنین اینرسی در برابر نیروهای دینامیکی (نظیر باد، زلزله، ارتعاش ماشین آلات، امواج دریا و …) از خود مقاومت نشان می دهد. مقدار میرایی در این سازه ها بسیار کم است و از این رو، انرژی مستهلک شده در محدوده رفتار الاستیک سازه ناچیز است. این ساختمان ها تحت تأثیر نیروهای دینامیکی قوی نظیر زلزله با گذر از محدوده الاستیک، تغییرمکانهای زیادی را تجربه میکنند و بواسطه قابلیت تغییرمکان غیرالاستیک خود پایدار باقی می مانند. تغییرمکانهای غیرالاستیک موجب به وجود آمدن مفاصل پلاستیک به صورت موضعی در نقاطی از سازه می شود که خود افزایش شکل پذیری و همچنین، افزایش استهلاک انرژی لرزه ای را در پی دارد. در نتیجه، مقدار زیادی از انرژی زلزله بواسطه تخریب های موضعی در سیستم مقاوم جانبی سازه مستهلک می شود.در سالهای اخیر، تلاش های فراوانی به منظور کاربرد سیستم های کنترل مدرن در سازه های در معرض زلزله انجام شده است. این سیستمها با جذب مقداری از انرژی ورودی به سازه از تخریب در اعضا حین وقوع زلزله جلوگیری مینماید.

1 -3-  سازههای مقاوم دربرابر زلزله 

سازه مقاوم در برابر زلزله عموما به سازهای اطلاق میشود که به سیستم یـا امکـانی مجهـز باشـد کـهسازه را قادر میسازد با کمترین آسیب با نیروهای وارد بر سازه در اثر زلزله مقابله کند. بـا نگـاهی بـهآییننامههای مدرن ساختمانی، در مییابیم که فلسفه طراحی لرزهای اکثر ایـن آیـیننامـه هـا مبتنـی بـرمفهوم شکلپذیری قرار داده شدهاست، پس به منظور حفاظت از سازه در برابـر زلزلـه بایـد سـازه بـهنحوی طراحی گردد که ظرفیت شکل پذیری هرعضو با نیاز شکل پذیری آن عضو در تعادل باشد تـادر حین زلزله، انرژی در عضو به صورت مطمئنی مستهلک گردد.به عبارتی در آیین نامههای جدید، طراحی سازهها بر مبنای تامین ظرفیت شکل پذیری است و در سه سطح عملکرد مطرح میگردد:

  • – تحت زلزلههای کوچک نباید هیچ آسیبی به سازه وارد گردد.
  • – تحت زلزلههای متوسط، سازه نمی بایست هیچ آسیب قابل ملاحظهای را متحمل گردد.
  • – تحت زلزلههای شدید اجازه آسیب قابل ملاحظه سازهای داده شده است، اما از انهدام سازه و تلفات جانی جلوگیری میشود.

بر این اساس تحقیقات گستردهای در خصوص یافتن راهکارهای مناسب و روشهای جدیـد  طراحـی  سازهها بر مبنای تامین ظرفیت شکل پذیری صورت پذیرفته است.

روشهای متداول بهسازی لرزهای مانند افزودن دیوار برشی و یا اضافه کردن بادبندها  به سازه عموما سبب افزایش سختی سازه میشوند که این خود علاوه بر پرهزینـه بـودن و ایجـاد خلـل در کـاربریسازه، به زمان نسبتا طولانی هم نیاز دارند چرا که در بیشـتر مواقـع تقویـت سایراعضـا را نیـز درپـیخواهد داشت. اما پیشرفت علـم و تکنولـوژی در زمینـه صـنعت سـاختمان و مطالعـات و تحقیقـاتگسترده محققین در بررسی رفتارساختمانها در هنگام وقوع زلزله، راه را جهت استفاده از سیستمهای نوینی در بهسازی سازهها هموار ساخته است که بهسازی لرزهای سازهها را با افـزایش شـکل پـذیریسازه انجام دهند که این روش علاوه بر اینکه مشکلاتی از قبیل مسـائل فـوق را نـدارد بلکـه، عمومـامزایایی را نیز در پی خواهد داشت.

1 -4-  تعریف سازه بلند

پیشرفتهای انجام شده صنعت ساختمان در قرن اخیر، گرایش روزافزونی درزمینه احداث ساختمان- های  بلند مرتبه در جهان بهوجود آورده است. بلندمرتبه سازی به  لطف اختراع آسانسور و مصالح ساختمانی ارزان قیمت امکان یافته است.ساختمان بلند در واقع یک واژه نسبی از تعریفی است که ریشه در تصورات افراد متفاوت از بلندی ساختمان دارد. به طور معمول واژه بلندمرتبه با واژه ای دیگر مانند مسکونی یا اداری همراه است.از نقطه نظر مهندسی میتوان مرز بین ساختمانهای بلند و کوتاه را در جایی در نظر بگیریم که تحلیـلاستاتیکی ساختمان جوابگوی رفتار سازه نیست و آنالیز دینامیکی برای تحلیل آن سازه موردنیاز باشد.هنگامی که ارتفاع ساختمان افزایش مییابد، نیروهای باد یا زلزله بر سیستم سـاختمان غالـب شـده واهمیت آن در کل سیستم ساختمان افزایش مییابد. در این سازهها تاثیر مدهای بالاتر ساختمان، بـرایطرح سازهای قابل توجه میباشد. سازههای بلند، مهندسان سازه و ژئوتکنیک را با چالشـهایی اساسـیمواجه میکند، به ویژه اگر این طرحها در مناطق زلزله خیز یا بر بسترهای پرخطر مانند خاکهـای کـمتراکم و سست باشند.

با آنکه تعریف بلندمرتبه چندان مهم نیست، منابع گوناگونی سعی در تعریف آن کردهاند:

  • – کنفرانس بین المللی ایمنی در آتش در ساختمان های بلندمرتبه چنین گفته است: هر سازه ای کـهارتفاعش بر کار تخلیه مردم از آن به طور جدی اثر داشته باشد.
  • – فرهنگ جدید انگلیسی کوتاه آکسفورد میگوید: ساختمانی که طبقات بسیار داشته باشد.
  • -قوانین عمومی ماساچوست بلندمرتبه را هر چیزی بیش از هفتاد فوت (23 متر) میدانند.
  • – اکثر مهندسان ساختمان، بازرسان، معماران و متخصصان مشابه بلندمرتبه را بیش از 75 فـوت (25 متر) تعریف میکنند.

در ایران نیز برنامهریزان و طراحان شهری غالبا ساختمانهـای 10 طبقـه بـه  بـالا را سـاختمان  بلنـدگویند. طبق دستورالعمل اجرایی محافظت ساختمانها در برابر آتشسوزی (نشریه 112 سازمان برنامه وبودجه )، حداقل تعداد طبقات ساختمان مرتفع 8 طبقه عنوان شدهاست. هر چند که میتوان با توجه به پیشرفت وسایل و امکانات، این تعداد طبقات را به 12 رساند [3] . در این پژوهش سازه 10  طبقه مرز ساختمان بلند در نظر گرفته شده است.

1 -5 –  اهداف تحقیق

اهداف این تحقیق آشنایی با سیستم های کنترل غیرفعال سازهها بخصوص میراگرهای جرمـی تنظـیم-شده که در آن ها اتلاف انرژی مورد توجه قرار میگیـرد . کـاربرد ایـن میراگرهـا در سـازههـا و  نحـوهاستفاده از آنها بحث میشود. نقش میراگرهای جرمی تنظیمشده در کاهش پاسخهای لرزهای سازههـابررسی میشود و روشهای طراحی میراگرهای جرمی تنظیم شده و طراحی بهینه آنهـا مـورد توجـهقرار میگیرد.میراگر های جرمی تنظیم شده با تغییرمکان نسبی طبقه به کار می افتد. بنابراین میتواند برای تمـامی  سازههایی که تغییر مکان نسبی کافی برای فعال شدن میراگرها را فراهم مینمایند، بکار رود.در زیر به طور خلاصه اهمیت بررسی میراگر جرمی تنظیمشده در این تحقیق بیان شدهاست:

  • لرزه خیز بودن ایران
  • سادگی و قابلیت کاربرد آسان این نوع میراگر
  • کاربرد این نوع میراگر در بهسازی
  • عدم انجام مطالعا ت کافی و عدم هماهنگی بین محققان در کاربرد این نوع میراگر
  • لزوم بررسی کارایی مناسب این نوع سیستم میراگر در طراحی و بهسازی سازهها در زلزله-های گوناگون

در قرن حاضر با گسترش شهرنشینی، افـزایش جمعیـت، نیـاز بـه اسـکان در شـهرها و جلـوگیری ازگسترش افقی شهرها، احداث ساختمانهای بلند در دنیا به سرعت رو به افزایش است. بـا  توجـه  بـه  این موضوع در این پژوهش سعی بر این است تا رفتار قابهـا  در سـاختمانهای  فـولادی  بلندمرتبـه  در حالت مجهز به میراگرهای جرمی تنظیم شده با ترازهای ارتفاعی مشخص، مورد ارزیابی قرار گیرد.

1 -6 – فصول پایان نامه

تحقیق حاضر درشش فصل به شرح ذیل تدوین شدهاست:

فصل اول شامل مقدمهای بر معرفی روش کنترل سازهها، تعریف سازه بلندمرتبـه ، اهـداف  و سـاختار  پایان نامه است.

در فصل دوم به معرفی انواع روشهای کنترل سازه و همچنـین معرفـی سیسـتم میراگرجـرم متـوازن وتحقیقات صورت گرفته در این زمینه پرداخته میشود.

در فصل سوم معادلات دینامیکی حاکم برسیستم این نوع میراگر و همچنین بهینـه کـردن پارامترهـایطراحی میراگر کنترل جرمی بیان شدهاست.

در فصل چهارم سه  قاب 10 ، 15و20  طبقـه فـولادی مـورد بررسـی قـرار خواهنـد گرفـت. آنـالیزتاریخچه زمانی  تحت هفت شتاب نگاشت زلزله برای بدست آوردن پارامترهای بهینه سیستم میراگـرجرم متوازن بر روی قاب انجام شدهاست.

در فصل پنجم به تحلیل عددی مدل میراگر کنترل جرمی در سازههای  شبیهسازی شده پرداخته شـدهاست.

در فصل ششم نتیجهگیری از کارایی این  نوع میراگر در سازهها و پیشنهادات جهـت تحقیقـات آینـدهارایه شدهاست.

1-2- 2- روش های کنترل ترکیبی یا مختلط

یکی از اشکالات روش کنترل فعال، پردازش اطلاعات ارسال پیام ها به محرک ها (ActuatorS) و شروع به کار محرک ها می باشد. این اشکال به خصوص در ابتدای تحریک رخ می دهد و در این مرحله بازده سیستم کنترل فعال کاهش مییابد. به منظور دفع این نقص از ترکیب دو سیستم کنترل فعال و غیر فعال استفاده می شود که سیستم مختلط نامیده می شو[6]. این روش شامل دو سیستم کنترل فعال و غیر فعال به صورت توأم میباشد که در ابتدای تحریک، کاهش ارتعاشات توسط سیستم غیر فعال صورت گرفته و پس از دفع تأخیر زمانی، سیستم فعال نیز وارد عمل می شود و در اینجا سیستم غیر فعال ممکن است به فعالیت ادامه داده و یا در صورت عدم نیاز به آن، از دور خارج می شود .

2-3-3-2-میراگر جرمی تنظیم شده فعال

تأثیر میراگر جرمی تنظیم شده را می توان با اتصال یک جرم کمکی و یک actuator به جرم تنظیم شده و جابجایی جرم کمکی به همراه actuator په گړندی که پاسخلان در فاز مخالف با پاسخ جرم تا تنظیم شده باشد، اعمال کرد. اثر جابجایی جرم کمکی ایجاد یگا نیروی اضافی است که متمم نیروی ایجادشده توسط جرم تنظیم شدهاست و بنابراین، میرایی معادل سیستم را افزایش خواهد داد. می توان actuator را مستقیماً به جرم تنظیم شده متصل کرد که در این حالت جرم کمکی حذف می شود. از آنجایی که actuator نیاز به یک انرژی خارجی دارد، به این سیستم میراگر جرمی تنظیم -شده فعال گفته می شود.

4 – 1 – مقدمه

 در فصل های گذشته به مواردی چون انواع بیشههای آتلاف انرژی، مکانیسم عمل میراگرها، انواع میراگر کنترل جرمی و نحوه عملکرد آنها، همچنین م تیم حاکم بر رفتار آنها و پارامترهای موثر در میزان کارایی و بهبود عملکرد میرا گرهای کنترل جیمی ثدر این فصل نحوه انتخاب، طراحی بارگذاری مدلها و همچنین نرم افزارهای به کار برده شده در این تحقیق، مورد بحث قرار خواهد گرفت. وی در پایان فصل ئین رکوردهای زلزله مورد استفاده و مشخصات میراگرهای به کار گرفته شاده معرفی گردیده است. همچنین در این فصل انواع تحلیلهای به کار رفته مورد ارزیابی قرار می گیرند.

4-3-3-2-معایب روشهای دینامیکی طیفی

مبنای آنالیز مودال با توجه به مستقل بودن پر بودهاى او تعاشی پورت میگیرد و تحلیل طیفی تا زمانی عملکرد خوبی دارد که پریودها به صورت مستقل در نظر گرفته می شوند. در سازه هایی که پتانسیل پیچشی وجود داشته باشد (حرکت پیچشی همزمان با حرکت انتقالی در جهت X ، جهت y را هم تحت تاثیر خود قرار میدهد) باعث می گردد که فرض مستقل بودن مادها نقض شود. در روش طیفی اثر زمان لحاظ نمی شود لذا اثر پیچش نیز در ترکیب مدها منظور نمی گردد .در این روش جرم ها به صورت متمرکز در نظر گرفته می شوند که برای سیستم برشی و المان های با جرم گسترده این روش قابل توجیه نمیباشد که اگر تحلیل با روش های اجزاء محدود انجام گیرد دچار خطا میگردد.

5 -1 – مقدمه

همان گونه که در فصول گذشته تبیین گردید هدف تحقیق حاضر، بررسی تاثیر میراگرهای کنترل جرمی بر روی سازه های بلندمرتبه است. در فصول گذشته، به منظور بررسی نیازهای لرزهای قاب -های مورد مطالعه از تحلیلهای دینامیکی غیرخطی با شتاب نگاشتهای هم پایه شده استفاده شده -است.همچنین به طور کامل به معرفی ویژگیها پارامترهای بهینه میراگر، مشخصات میراگر بر روی مذکور و تاثیرات سیستم میراگر در مدلها و تفسیر نتایج بدست آمده از تحلیل های مختلف  اعمال گردید. در ادامه به بررسی مدلهای چرا که اعداد، جداول و نمودارهای بدست آمده از این طریق می تواند ویژگیهای استفاده از این نوع میراگر را در داده های حاصل از تحلیل نظیر تغییر مکان طبقه بام، شتاب طبقه بام، برش طبقات، تغییر مکان جانبی نسبی طبقات و … پرداخته خواهد شد. این موارد به صورت نمودارها و جداولی ارائه گردیده است.

5 – 2 – 1 – پارامترهای پاسخ تاریخچه زمانی

این مرحله شامل پاسخ های تاریخچه زمانی نظیر تغییر مکان طبقه بام، شتاب طبقه بام، برش پایه و تغییر مکان نسبی طبقات است. تحلیل پاسخ های تاریخچه زمانی برای درک بهتر رفتار لرزهای سازه های کنترل شده و تخمین پارامترهای بهینه سیستم میراگر لازم است. همان گونه که اشاره شدهاست، پاسخ های تاریخچه زمانی تمامی تحلیل ها (تغییرمکان طبقات، نیرو، تغییرمکانهای المان ها) در هر گام ثبت شدهاست.

6 – 1 مقدمه

در این تحقیق تاثیر میراگر جرمی تنظیم شده بر پاسخ لرزهای سازههای بلند مرتبه و همچنین تاثیر پارامترهای طراحی بر میزان کاهش پاسخ سازه بررسی گردید. بدین منظور سه قاب که دارای سیستم سازهای مختلط (قاب خمشی فولادی به همراه آمه ندر هم محور) با تعداد طبقات 10 ،15 و20 در حالت مجهز به میراگر جرمی تنظیم شده و تحت تحلیل تاریخچه SAP2000 افزار133 تحلیل تاریخچه زمانی تا هفت شتاب نگاشت مختلف در نرم افزار گرفتند

3-6 پیشنهادات جهت تحقیقات آینده

1- بررسی در ابعاد هندسی و جنس ماده جهت ساخت میراگر کنترل جرمی

 2- بررسی اثر آرایشهای مختلف میراگر جرمی تنظیم شده در ساختمانهای بلندمرتبه

 3- بررسی میراگر جرمی تنظیم شده چندگانه در ساختمانهای بلندمرتبه

 4 – ارائه جداول و نمودارهایی برای طراحی آسان تر قابهای مجهز به میراگر کنترل جرمی

 5 – بررسی تاثیر میراگر جرمی تنظیم شده در سبک سازی قاب ها با ترازهای ارتفاعی مشخص در مقایسه با قابهای بدون میراگر

 6- مقایسه قاب های مجهز به میراگر جرمی تنظیم شده در سیستم های مختلف سازهای ( قاب خمشی – مهاربندی – سیستم مختلط ) با یکدیگر و مطالعه نحوه تغییرات نیازهای لرزهای و ضریب رفتار

 7 – تعیین مقدار ضریب رفتار برای مدل تابهاى

8 – بررسی مقادیر میرایی انواع قابهای مجهز به مختلف سازهای )

9 – انجام مطالعات آزمایشگاهی روی مدل قاب فلزی یک طبقه مجهز به میراگر کنترل جرمی به میراگر کنترل جرمی اگر جرمی تنظیم شده در سیستمهای

10 – بررسی تاثیر میراگر جرمی تنظیم شده غیرخطی پدر مقایسه با قابهای بدون میراگر

 11 – بررسی اثر میراگر جرمی تنظیم شده غیرخطی در ساختمانهای بلندمرتبه

12-مقایسه قاب های مجهز به میراگر جرمی تنظیم شده غیرخطی و خطی با یکدیگر


مقطع : کارشناسی ارشد

دانلود بخشی ازبررسی و ارزیابی عملکرد میراگر های جرمی تنظیم شده درکاهش نیاز های لرزه ای غیر ارتجاعی سازه های بلند

قبل از خرید فایل می توانید با پشتبانی سایت مشورت کنید