معرفی جداساز لرزه ای خرک - پاندولی و بررسی تحلیلی کارایی آن

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 می باشد باعث می گردد که پریود طبیعی ساختمان جداسازی شده به راحتی قابل افزایش به مقادیری بیش از ۲ ثانیه بشود و در نتیجه شتاب ورودی به ساختمان به صورت قابل ملاحظه ای کاهش یابد. جهت بررسی عملکرد سیستم پیشنهادی در جداسازی لرزه­ای سازه­ها ابتدا معادلات حرکت جسم صلب جداسازی شده با استفاده از جداساز پیشنهادی برحسب زاویه 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 یک درجه آزاد جداسازی شده با سیستم جداساز پیشنهادی استخراج گردید. با استفاده از روش رانگ کوتا و کدنویسی در نرم افزار 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 به کارگیری این سیستم جداساز در تمامی رکوردهای فرکانس بالا، متوسط و پایین به طور متوسط باعث ۷۰ درصد کاهش در مقادیر بیشینه شتاب مطلق، برش پایه و دریفت طبقات شده است و همچنین جابه جایی در تراز جداساز به طور متوسط ۴۰ سانتی متر بوده است و با افزایش طول پاندول از ۲ به ۵۲ یا ۳ متر شتاب مطلق سیستم جداسازی شده بیشتر کاهش می­یابد..

کلیدواژه ها:

انرژی پتانسیل و جنبشی سازه ، رکوردهای با فرکانس بالا ، متوسط و پایین ، دریفت ، برش پایه ، روش لاگرانژ ، تحلیل­های تاریخچه زمانی غیرخطی