معرفی و ارزیابی یک طرح کنترلی ساده و در دسترس برای سازه های در معرض زلزله: میراگر جرمی تنظیمی جداشده در خرپشته

در این پژوهش، سامانه ای نوین برای کنترل لرزه ای سازه ها با عنوان RITMD معرفی شده که ترکیبی از میراگر جرمی تنظیم شده و جداسازهای لرزه ای است. در این طرح، خرپشته ساختمان به عنوان نوسانگر فرعی عمل کرده و با نصب جداساز در طبقه خرپشته، امکان جابه جایی های بزرگ فراهم می شود. انرژی لرزه ای به جای انتقال کامل به سازه، به خرپشته منتقل شده و موجب کاهش موثر ارتعاشات سازه می گردد. برای ارزیابی عملکرد سامانه، یک قاب خمشی فولادی پنج طبقه تحت چهار رکورد زلزله معروف شامل دو زلزله دور از گسل (ال سنترو و هاچینو) و دو زلزله نزدیک گسل (کوبه و نورت ریج) مورد تحلیل دینامیکی غیرخطی قرار گرفت. مدل سازی اولیه در نرم افزار ETABS و تحلیل های غیرخطی در محیط SeismoStruct صورت گرفت. نتایج تحلیل ها نشان داد که پیاده سازی سامانه RITMD منجر به کاهش موثری در پاسخ های لرزه ای قاب شامل جابه جایی های طبقات، شتاب ها، دریفت و برش پایه شده است. نتایج نشان داد که در زلزله ال سنترو، جابه جایی طبقات تا ۳۶.۷۱٪، شتاب طبقات تا ۳۸.۵۵٪ و دریفت طبقات تا ۳۶.۷۱٪ کاهش یافته است. همچنین، در زلزله کوبه، این مقادیر به ترتیب تا ۱۴.۹۰٪، ۱۷.۳۰٪ و ۱۷.۵۱٪ کاهش یافتند. به طور میانگین، سامانه RITMD موجب کاهش ۲۰٪ در جابه جایی طبقات، ۱۵٪ در شتاب، ۱۸٪ در دریفت و ۲۰٪ در برش پایه شد. این روش با قابلیت اجرا در سازه های جدید و موجود، هزینه پایین، پیاده سازی سریع و عملکرد موثر، راهکاری کاربردی برای بهبود ایمنی لرزه ای سازه ها به شمار می رود.

کلیدواژه ها:

کنترل لرزه ای سازه ها ، میراگرهای جرمی تنظیم شده ، جداساز لرزه ای ، میراگر جرمی تنظیمی جداشده در خرپشته ، ارزیابی لرزه ای