سازه های دیوار برشی کامپوزیت هوشمند مسلح به FRT در مهندسی مقاوم سازی در برابر زلزله

در این مقاله، برای حفاظت و مقاو مسازی ساز هها در برابر زلزله، فرمولنویسی بکاراندازنده یک سازه دیواربرشی کامپوزیت لای هلایه هوشمند ارائه می شود. این سازه می تواند به کمک یک الگوریتم هوش مصنوعی، ریزپردازنده های توزیع شده و نیروواردکننده ها و حسگرهای پیزوالکتریک و یک مدار فیدبک در مقابل اغتشاشات ناشی از زمین لرزه از خود محافظت کند. این مقاله فقط به چگونگی مد لسازی الکترومکانیکی نیروواردکنند هی یک دیواربرشی بتن مسلح با لایه های کامپوزیت ساخته شده از پلیمرهای الیاف دار FRP ساندوی چشده بین روی ههای کامپوزیت از مواد هوشمند با روش الما نهای محدود ، اختصاص دارد. این سیستم، سازه خمشی چندلای های است مرکب از مواد غیرفعال FRP و مواد فعال پیزوالکتریک که به عنوان یک نیروواردکننده محوری به دیواری یا عضو خمشی هوشمندی تبدیل میشود. این سازه هوشمند، در حقیقت تیری عریض است با میا ن لایهی الاستیک بتنی بین لایه های غیرفعال مصنوعی، و کل مجموعه بین دو لایه ی رویه، از مواد فعال با خاصیت ایجاد اندرکنش بین اثرات مکانیکی و الکتریکی ماده ساندویچ شده است. برای فعالسازی الکترومکانیکی، میدانی الکتریکی در راستای عمود بر محور طولی به لایه های یزوالکتریک اعمال میشود. سینماتیک لایه های فعال و غیرفعال از تیر اویلر- برنولی پیروی می کند ولی میان لایه بتنی از تئوری تیر تیموشنکو الگو میگیرد. مدل المان محدود این سازه/ یروواردکننده، فقط شامل چهار درجه آزادی جابجای یهای حرکت انتقالی و دورانی جانبی محور تیر؛ جابجایی محوری میانگین و جابجایی محوری نسبی لای ههای رویه است. مزیت این سیستم هوشمند تعداد درجه های آزادی محدود و عدم نیاز به تعریف درجه های آزادی الکتریکی برای نیروواردکننده است.

کلیدواژه ها:

سازه های هوشمند ، مهندسی زلزله ، روش المان محدود ، مواد فعال پیزوالکتریک ، نیرو واردکننده محوری