تعیین الگوی بهینه بار لغزش میراگرهای اصطکاکی پال با احتساب اندرکنش خاک و سازه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران

2 دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

3 هیئت علمی

10.22060/ceej.2021.19102.7068

چکیده

در طراحی‌های مهندسی، تحلیل سازه‌ها عموما با فرض بستر صلب انجام می‌شود. در حالی که وارد کردن اثر انعطاف‌پذیری بستر سازه در پاسخ و خصوصیات دینامیکی سازه‌ها حائز اهمیت است. معرفی راهکارهای مختلف برای کاهش پاسخ سازه در برابر نیروهای دینامیکی یکی دیگر از مسایل مهم در طراحی‌های مهندسی است که در این مقاله از سیستم غیر فعال میراگر اصطکاکی پال استفاده شده‌ است. در تحقیقاتی که تاکنون صورت گرفته روش‌های بهینه‌سازی گوناگونی برای طراحی بهینه میراگرهای اصطکاکی استفاده شده ‌است ولی در اکثر این روش‌ها برای میراگرهای اصطکاکی اثر اندرکنش خاک-سازه لحاظ نشده است در حالیکه در هنگام زلزله اثرات متقابل خاک و سازه حائز اهمیت می‌باشد. از اهداف اصلی این پژوهش بررسی تاثیر اندرکنش خاک-سازه بر بهینه‌سازی میراگرهای اصطکاکی می‌باشد. نیروها و تغییرمکان‌های واقعی یک سازه تحت اثر حرکت‌های لرزه‌ای سطح آزاد را می‌توان با لحاظ کردن اثرات اندرکنش تعیین نمود. در این راستا در این مقاله قاب‌های دو بعدی 4، 8 و 12 طبقه مجهز به میراگر در نرم‌افزار تحلیل غیر خطی سازه‌ها به روش تاریخچه زمانی غیرخطی یکبار با در نظر گرفتن اثر اندرکنش و با معرفی سه الگوی مختلف بارگذاری جانبی و بار دیگر بدون اثر آن مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهد در نظر گرفتن این موضوع با لحاظ الگوی بار لغزش مثلثی تجمعی در عمده موارد سبب افزایش اتلاف انرژی ورودی زلزله توسط این نوع میراگرها گردیده‌است. همچنین بسته به نوع الگوی بار، رکورد اعمالی و ارتفاع سازه کاهش هم مشاهده شده است که در بخش نتایج بدان اشاره گردیده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Determining the optimal slip load pattern of Pall friction dampers considering soil-structure interaction

نویسندگان [English]

  • Farnaz Rafie 1
  • Hamed Hamidi 2
  • Javad Vaseghi amiri 3
1 Babol Noshirvani University of Technology, Babol, Iran
2 Faculty of Civil Engineering/Assistant Professor
3 Civil eng. Babol Noshirvani University of Technology
چکیده [English]

In engineering designs, structural analysis is generally performed assuming a rigid base. While introducing the effect of structural substrate flexibility on the response and dynamic properties of structures is important. Introducing different solutions to reduce the response of the structure against dynamic forces is another important issue in engineering designs. In this paper, the passive Pall friction damper system has been used for this purpose. In the researches that have been done so far, various optimization methods have been used for the optimal design of friction dampers, but in most of these methods, the effect of soil-structure interaction has not been considered for friction dampers, while in earthquake soil-structure interactions is important. One of the main objectives of this study is to investigate the effect of soil-structure interaction on the optimization of friction dampers. The actual forces and displacements of a structure due to free-surface seismic movements can be determined by considering the effects of soil-structure interaction. In this regard, in this paper, two-dimensional frames of 4, 8, and 12 floors equipped with dampers were analyzed in nonlinear structural analysis software under seven accelerometers using nonlinear time history method once, considering the effect of soil-structure interaction and introducing 3 Different lateral loading patterns and again without this effect. The results show that considering this issue in terms of cumulative triangular slip load pattern has increased the loss of earthquake input energy.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pall Friction Damper
  • Soil-structure interaction
  • Optimal slip load pattern
  • Winkler method
  • nonlinear dynamic analysis