علیرضا رئیسی
-
با بهره گیری از ایده ی مهار سازه ها، به تازگی میراگر هیسترزیس پوسته ای تودرتو توسط نویسندگاه این پژوهش به هدف افزایش میرایی در سازه ها پیشنهاد شده است. این ابزار برپایه رفتار پوسته ای همواره می تواند توانایی افزون تری در میرانمودن انرژی زلزله نسبت به سایر میراگرهایی که برپایه ورق طراحی شده اند، داشته باشد. چیدمان عضوهای این میراگر به گونه ای طراحی شده اند که در فرایند بارگذاری لرزهای میتوانند بهسان فنرهای فرابازگشتی با ترکیب سری و موازی سبب بالارفتن عملکرد دستگاه شوند. افزون بر سازوکار مکانیکی سودمند این میرا گر که پیشتر در مدل سازی های عددی و آزمون نمونه های هم اندازه به اثبات رسیده است، ساخت و به-کارگیری آسان و ارزان آن نیز مورد نظر پیشنهاد دهندگان آن بوده است. دراین پژوهش برای ارزیابی لرزه ای میراگر پیشنهادی، این میراگر در سازه هایی با بلنداهای گوناگون چهار، هشت و دوازده طبقه مورد آنالیز لرزهای دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی قرار گرفته است. آنالیز لرزه ای با یازده نگاشت زلزله که واجد ویژگی های پهنه بندی خطر زلزله در یک جغرافیای ویژه بوده است برای سازه های پیش گفته با وجود میراگر پیشنهادی و بدون وجود میراگر پیشنهادی مورد ارزیابی قرار گرفته است. در این ارزیابی کارایی بهینهی این میراگر در میرایی انرژی زلزله و کاهش در پاسخهای جابهجایی و برش پایه، برای سازه های بهرهمند از این میراگر آشکار گردید. از این رو با مدلسازی این میراگر در سازه ها مشخص گردید که این میراگر در سازه می تواند موجب میرایی تا 35 درصد از انرژی ورودی به سازه ها و کاهش به طور میانگین 50 درصد در جابجایی و کاهشی از 7 تا 27 درصد در برش پایه برای سازه های بلند تا کوتاه تر دربرداشته باشد. از سویی با ارزیابی کلی رفتار لرزه ای مشخص شد، استفاده از میراگر پوسته ای تودرتو در سازه های میان مرتبه می تواند رفتار بهتری در کاستن از پاسخ سازه ها نسبت به سازه های بلند مرتبه داشته باشد.
کلید واژگان: کنترل غیرفعال, میراگر هیسترزیس, دستگاه میرایی انرژی, ارزیابی لرزه ای, تحلیل تاریخچه زمانیRespect to the concept of the control structures, the author of this study recently suggested a novel hysteresis damper with named nested-eccentric-cylindrical shells damper (NESD) for increasing the damping in structures.According to the greater ability of the shell structures versus the plate structures, the NESD is designed based on the shell structures. The configuration of the shells in the NESD is designed in such a way that it can be increasing the performance and stability of the device. These members are as well as the multi-springs with the combination of series and parallel form. Also, the configuration of this device is designed by the simple form and with an easy way to install in structures. However, to evaluate the seismic performance of the proposed damper, the NESD used into the structures with various heights with four, eight, and twelve floors and analyzed by dynamic nonlinear time history. The seismic analyses are run with eleven records by particular geography characteristics of seismic hazard zone. In this evaluation, the efficiency of this damper in damping seismic energy and reducing the displacement and base shear responses is approved. In the seismic analysis, Therefore, by modeling this damper in structures, it was found that by using this damper in structures could be a damping of up to 35% of the seismic energy in the structures and reduce an average of 50% in displacement and could cause a reduction of 7 to 27% in the base shear for the structures. However, it was found that the NESD could be better behavior for reducing the response of mid-rise structures.
Keywords: Passive control, hysteresis damper, energy dissipation device, Seismic Performance, time history analysis -
با بهرهگیری از ایدهی مهار سازه ها با استفاده از ابزارهای میراکنندهی انرژی زلزله، میراگر نوینی به نام میراگر پوستهای تودرتوی ناهمراستا توسط نگارندگان این پژوهش پیشنهاد شده است. ساختمان این میراگر از یک پوستهی استوانهای بزرگ فلزی که سه پوستهی استوانهای کوچک را در برگرفته است، ساخته شده است. برای ساخت این میراگر از روش های جوشکاری یا ریختهگری فلز میتوان بهره برد. چیدمان عضوهای پوستهای این میراگر در فرایند بارگذاری لرزهای میتوانند بهسان فنرهای فرابازگشتی با ترکیب سری و موازی سبب بالارفتن عملکرد دستگاه شوند. برای ارزیابی عملکرد دستگاه، مدلهایی از این میراگر به روش آنالیز عددی (اجزا محدود) آنالیز و داده های بدست آمده با دو نمونهی آزمایشگاهی همسنجی شده است. نمودارهای چرخه ای بدست آمده از آزمایش در هم سنجی نتایج عددی به کارگرفته شده است تا داده های مهم مکانیکی مانند میرایی، سختی موثر و نیروی تسلیم که برای استفاده از میراگرها در سازه ها مورد نیاز است از آنالیز عددی معتبر بدست آید. دراین پژوهش برای ارتقا در عملکرد دستگاه و اندرکنش بیشتر عضوهای داخلی این میراگر، نسبتی برای ضخامت پوسته ها پیشنهاد شده است و با تحلیل های عددی، سودمندی درنظر گرفتن این نسبت در ضخامت عضوهای داخلی میراگر با ارزیابی داده های مکانیکی بدست آمده و مقایسه آنها با نمونه های ابتدایی به اثبات رسیده است. همچنین در نمودارهای چرخهای بارگذاری که از تحلیل های عددی بر روی این میراگر ارتقا یافته حاصل شده است، نتایج مناسب تری در میرایی انرژی و سایر ویژگی های مکانیکی برای این میراگر به دست آمده است.
کلید واژگان: کنترل کنشگیر, میراگر هیسترزیس, میرایی انرژی, روش اجزا محدود, آزمون بارگذاریBy the concept of control structures a new shell configuration for a steel energy dissipative device designed for earthquake protection of structures is proposed in this study. This device is named a nested-eccentric-shells damper (NESD). This device is made of a large cylindrical shell that surrounded three small cylindrical shells. The conventional methods of welding or metal casting can be applied in constructing this damper. The configuration of the shell-type components is designed in such a way that to be able as a combination of series and parallel springs. To assess the performance of this damper, numerical analysis and full-scale testing are run. Hysteretic loops obtained from the analysis with highly ductile performance are applied to determine the behavior of this proposed damper. The results indicate that the nested-eccentric-shells damper is of a stable behavior in hysteretic loops, and can provide appropriate damped energy subject to cyclic loading. However, in order to improve the performance and interaction of the internal members of this damper, a thickness ratio is proposed for the inner shells and the usefulness of using this modification in numerical analysis has been proven in this study.
Keywords: Passive control, hysteretic damper, energy dissipation, finite element method, loading test -
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز، سال چهل و چهارم شماره 1 (پیاپی 74، بهار 1393)، صص 67 -80تیرهای مزدوج به تیرهایی اطلاق می شود که نقش تیر پیوند را برای پیوند دادن دیوارهای برشی مجاور ایفا می کنند و عملکردی مشابه با تیرهای پیوند در بادبندهای فلزی غیر هم محور دارند. در این تحقیق، با گردآوری خصوصیات و پارامترهای سازه ای و لرزه ای انواع تیرهای مزدوج که شامل تیرهای مزدوج بتنی با آرماتور قطری، تیرهای مزدوج با ورق برشی جان و تیرهای مزدوج فلزی و فیوز است، رفتار این تیرها در برابر زلزله مانند چرخه هیسترزیس و استهلاک انرژی مورد بررسی قرار گرفته است و نوع تیر مزدوج فلزی به عنوان بهینه برای محاسبه ضریب رفتار انتخاب شده است. سپس با تحلیل استاتیکی غیر خطی فزاینده برای مدل های سازه ای تا ارتفاع 20 طبقه، ضرایب موثر در ضریب رفتار که شامل ضریب بیش مقاومت، ضریب شکل پذیری و ضریب نامعینی لرزه ای می باشند، محاسبه و در پایان تعدادی رابطه با توجه به ارتفاع قاب و جنس زمین برای ضریب رفتار پیشنهاد شده است. همچنین تاثیر ارتفاع قاب و سختی جنس زمین بر ضریب رفتار مورد بحث قرار گرفته است.
کلید واژگان: تیر مزدوج, استهلاک انرژی, تحلیل استاتیکی غیر خطی فزاینده, شکل پذیری, بیش مقاومت, ضریب رفتارJournal of Civil and Environmental Engineering University of Tabriz, Volume:44 Issue: 1, 2014, PP 67 -80IntroductionA coupling beam is a type of beam for connecting two adjacent shear walls, with a functioning similar to that of eccentrically braced steel frames (EBF). Seismic characteristics of various types of coupled beams such as diagonally reinforced concrete coupling beam (DBCB), steel coupling beam (SCB), composite steel/concrete beam utilising a vertical web shear plate with headed shear (SPCB), and steel beam with a steel fuse link located at mid span of the beam (FCB) are studied (Fig. 1). Pushover analysis has been performed for chosen frames of up to 20 storeys in order to determine reduction factor as a function of overstrength factor, ductility factor and indeterminacy reduction factor. In this research, novel relations have been proposed for calculating reduction factor, which include the effect of the type of soil and height of the structure.MethodologyFour 5-, 10-, 15- and 20-storey frames with 3 m-high storeys and five spans have been analysed. There are four concrete bending frame spans, each 5 m long, and a 4 m-long span with two coupling core wall, each 1.4 m long, and a 1.2 m-long coupling beam. ETABS code [1] has been used for the design of structural members, pushover analysis, and the determination of overstrength factor, ductility factor and indeterminacy reduction factor by which reduction factor can be calculated. The effect of four different types of soil has been considered.Results And DiscussionEffect of variable parameters on reduction factor In order to investigate the effect of variable parameters on reduction factor, two types of frames, i.e. intermediate and special bending frames, four numbers of storeys, i.e. 5, 10, 15 and 20 storeys, and four different types of soil, i.e. types I, II, III and IV [2], have been considered.ConclusionsThe sequence of member stiffness increase is from coupling beams towards beams, columns and shear walls and it is more pronounced for lower frames. By increasing the height of the frame, the reduction factor calculated by the proposed equations is decreased until it coincides with the value proposed by the Iranian Earthquake Code [2]. For points higher than the coincidence point, reduction factor is on the safe side. For looser soils, the value of reduction factor increases slightly for points lower than the coincidence point and it decreases slightly for points higher than the coincidence point.Keywords: Coupling beam, Energy dissipation, Pushover analysis, Ductility, Overstrength, Reduction factor
- این فهرست شامل مطالبی از ایشان است که در سایت مگیران نمایه شده و توسط نویسنده تایید شده‌است.
- مگیران تنها مقالات مجلات ایرانی عضو خود را نمایه می‌کند. بدیهی است مقالات منتشر شده نگارنده/پژوهشگر در مجلات خارجی، همایش‌ها و مجلاتی که با مگیران همکاری ندارند در این فهرست نیامده‌است.
- اسامی نویسندگان همکار در صورت عضویت در مگیران و تایید مقالات نمایش داده می شود.
©2000-2025 magiran.com All Rights Reserved.