بررسی تاثیر جانمایی میراگرها بر مقاوم سازی ساختمان های فولادی تحت بار انفجاری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، مازندران، ایران

2 گروه عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات کرمانشاه، کرمانشاه، ایران

چکیده

لوله های جدار نازک به عنوان معمولترین شکل و احتمالا قدیمی ترین شکل مورد استفاده در سیستم های جذب انرژی هستند. هدف از این تحقیق ارزیابی رفتار قاب های فولادی مجهز به میراگرهای فلزی جدار نازک آکاردئونی و تاثیرات جانمایی آنها در بهبود رفتار اینگونه قابها در برابر بار انفجاری می باشد. به منظور بررسی اثر میراگر، یک بار قاب بدون میراگر و باردیگر قاب مجهز به میراگر تحت اثر بار انفجار مورد ارزیابی قرار گرفت. سازههای فولادی مورد مطالعه، سازه تک دهانه ای با ارتفاع های مختلف یک و چهار طبقه بوده و تحت اثر دو نوع بار انفجاری با مقادیر مختلف قرار گرفتند. همچنین جهت استفاده میراگر در این سازهها از دو روش برای جانمایی میراگر استفاده شده است. حالت اول استفاده از میراگر به همراه بادبند در تراز طبقه و دیگری تعبیه میراگر در میانه ستون برای کاهش اثرات ناشی از انفجار می باشد. برای تحلیل های دینامیکی غیرخطی مدل ها از نرم افزار ABAQUS استفاده شده است. نتایج این پژوهش حاکی از آن است که استفاده ازمیراگرهای جدار نازک آکاردئونی، بهویژه در انفجارهای بزرگ تا حد زیادی جابجایی کلی سازه را بهبود می بخشد (تا 98درصد برای سازه یک طبقه و 64درصد برای سازه چهار طبقه.) در عین حال با جایگذاری آن در نقاطی که تغییر شکلهای زیادی روی می دهد میتوان تغییرشکل های پلاستیک موضعی نقاط را کاهش داد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The Effects of Damper Location on the Retrofit of Steel Buildings Under Blast Loading

نویسندگان [English]

  • A. R. Mirza Goltabar Roshan 1
  • A. Naseri 1
  • J. Nasiri larimi 2
1 Department of Civil Engineering, Noshirvani University of Technology, Babol, Iran
2 Department of Civil Engineering, Islamic Azad University Kermanshah Branch, Kermanshah, Iran
چکیده [English]

Thin-walled tubes might be considered as the simplest and, probably the oldest, type of dampers used in energy-absorbing systems. This paper investigates the effect of thin-walled accordion metal dampers and their arrangement in the frame on the behavior of steel frames against blast loading. For this purpose, one-bay frames with either one or four stories, and in both cases of with and without dampers, have been analyzed in ABAQUS software under two different blast intensity  conditions. Results demonstrate that using such dampers would improve frame displacement to a large extend (up to 98% for one-story frame and 64% for four story frame), especially during an intensive blast. Furthermore, local Plastic deformations of the frame would be reduced by locating the dampers in points with large deformations.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Blast Loading
  • Damper Location
  • Accordion Damper
  • Retrofiting
  • Non-Linear Dynamics Analyses

مراجع

[1] S.E. Rigby, A. Tyas, T. Bennett, S.D. Clarke, S.D. Fay, The negative phase of the blast load, International Journal of Protective Structures, 5(1) (2014) 1-19.
[2] H.C. Yim, T. Krauthammer, Load–impulse characterization for steel connection, International Journal of Impact Engineering, 36(5) (2009) 737-745.
[3] G. Taylor, The propagation and decay of blast waves, The Scientifc Papers of Sir Geoffrey Ingram Taylor, 3 (1939) 221-235.
[4] H. Chen, J. Liew, Explosion and fre analysis of steel frames using mixed element approach, Journal of Engineering Mechanics, 131(6) (2005) 606-616.
[5] M. Motley, R. Plaut, Application of synthetic fber ropes to reduce blast response of a portal frame, International Journal of Structural Stability and Dynamics, 6(04) (2006) 513-526.
[6] G. Daneshi, S. Hosseinipour, Grooves effect on crashworthiness characteristics of thin-walled tubes under axial compression, Materials & design, 23(7) (2002) 611-617.
[7] M. Motamedi, F. Elahi, Using Accordion Thin-Walled Tube as a Hysteretic Metallic Damper, in: 13 th World Conference on Earthquake Engineering, Vancouver, Canada, 2004.
[8] E. Izadi Zaman Abadi1, F. .Nateghi-Alahi, M. Motamedi, Comparison of Accordion Metallic Damperswith Filled Accordion Metallic Dampers UsingPolymeric Foam
 under Axial Cyclic Loading, Modares Civil Engineering journal, 10(2) (2010) 0-0.
[9] P.S. Heidari, H. Kayhani, R.A. Jazany, INTRODUCING A NEW HYSTERETIC METALLIC DAMPER USING CIRCULAR JAGGED PLATES.
[10] H.S. Monir, Flexible blast resistant steel structures by using unidirectional passive dampers, Journal of Constructional Steel Research, 90 (2013) 98-107.
[11] A.F. NATEGHI, E.M. TORBAT, EXPERIMENTAL AND ANALYTICAL BEHAVIOR OF ACCORDION METALLIC DAMPERS BY INCREASING THE NUMBER OF LAYERS, (2015).
[12] A. Astaneh-Asl, Progressive collapse prevention in new and existing buildings, in: Proc., 9th Arab Structural Engineering Conf., Abu Dhabi, UAE, Nov, 2003.
[13] N. Lam, P. Mendis, T. Ngo, Response spectrum solutions for blast loading, Electronic Journal of Structural Engineering, 4(4) (2004) 28-44
نشریه مهندسی عمران امیرکبیر
دوره 50، شماره 2
خرداد و تیر 1397
صفحه 279-292

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار