مقایسهی عملکرد بهینهی مدلهای ویسکوز و ویسکوالاستیک کلوین-ویت در سیستم مهار بازویی میرا شده در ساختمانهای بلند تحت ارتعاش جانبی

استفاده از سیستم هستهی مرکزی، ستون پیرامونی و مهاربازویی و بهکارگیری مستهلک کنندههای انرژی نظیر میراگر ویسکوز، از راه-کارهای کاهش تغییرمکان جانبی سازه میباشد. سیستم ترکیبی هستهی مرکزی و مهار بازویی میرا شده تحت بارهای لرزهای، با ارتعاش عرضی تیر طره دارای لنگر متمرکز ناشی از سیستم فنر-میراگر ، قابل ارزیابی میباشد. در این مقاله دو مدل برای مهار بازویی میراشده ارائه شده است. پس از دستیابی به معادلهی دیفرانسیل حاکم بر حرکت ارتعاشی تیر در اندرکنش با مهار بازویی میرا شده به دو شیوهی مدل ویسکوز و ویسکوالاستیک و تحلیل مقدار ویژه، معادله مشخصهی مدلها استخراج شد. سپس، فرکانسها و مدهای ارتعاشی مختلط سیستم بر حسب پارامترهای بیبعد نسبت میرایی و موقعیت مهار بازویی، محاسبه گردید و نتایج به صورت رویههای نسبت میرایی مدال بر حسب موقعیت ارتفاعی مهار بازویی و نسبت میرایی میراگرها، ارائه و مقادیر بهینهی هر یک از این پارامترها در مدهای مختلف سازه مشخص شد. مکان بهینهی مهار بازویی در مدل ویسکوز و ویسکوالاستیک به ترتیب در نسبتهای ارتفاعی ۰.۴۷ و ۰.۵۰ در مود اول بدست آمد. این مقادیر برای مود دوم در هر دو مدل برابر ۰.۸ میباشد. با تحلیل مدل اجزای محدود یک سازهی ۴۰ طبقه و مقایسهی پاسخ فرکانسی سیستمهای مهار بازویی میرا شده در حالت بهینه با حالت غیر بهینه و نیز مدل مهار بازویی میرا نشده و سیستم فاقد مهار بازویی، صحت نتایج بدست آمده تایید گردید. حداکثر تغییرمکان جانبی بام در مدلهای بهینه ویسکوز و ویسکوالاستیک به ترتیب ۱۶.۴ و ۱.۱ سانتی متر میباشد درحالیکه مدلهای فاقد مهار بازویی و میرا نشده دارای تغییرمکان بزرگتر از نسبت یک چهارصدم ارتفاع سازه میباشند. علیرغم بالا بودن میرایی مدال در مدل ویسکوز نسبت به مدل ویسکوالاستیک، عملکرد مدل ویسکوالاستیک در کنترل تغییرمکان مناسبتر میباشد و این موضوع حاکی از غیر واقعی بودن مدل ویسکوز میباشد.

کلیدواژه ها:

سازه بلند ، مهار بازویی میراشده ، بهینه یابی ، کنترل سازه ، تحلیل مقدار ویژه ، فرکانس مختلط