بررسی مقایسه‌ای تاثیر میراگرهای اصطکاکی-دورانی، ویسکوالاستیک، TADAS بر پاسخ لرزه ای سازه‌ها

نوع مقاله : مقاله عمران

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

2 گروه عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

3 گروه عمران، دانشگده فنی و مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

10.22075/jme.2019.14484.1433

چکیده

با توجه به اهمیت کنترل رفتار سازه‌ها در برابر بارهای جانبی نظیر زلزله، استفاده از میراگرها در سازه‌ها به منظور کنترل و بهبود پاسخ‌های سازه‌ای رو به گسترش است. در این بررسی تاثیر میراگرهای اصطکاکی دورانی، ویسکوز و TADAS بر رفتار و پاسخ های سازه ی قاب خمشی فولادی هشت طبقه با کاربری مسکونی واقع در مشهد مورد بررسی قرار گرفت. این سازه ها در دو حالت مجهز به میراگر و بدون میراگر با هم مقایسه شدند. جهت اعمال نیروی زلزله از هفت تاریخچه‌ی زلزله استفاده شد. تاریخچه‌ی زلزله‌های مورد استفاده به کمک روش مجذور مجموع مربعات بدست آمد و با طیف خاک نوع سه همپایه شد. سپس هر یک از سازه ها تحت تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی در نرم افزار SAP2000 مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. در این بررسی تغییر مکان طبقات، برش پایه و منحنی هیسترزیس هر طبقه به منظور تعیین تاثیر میراگرها بر رفتار سازه های مورد نظر ارزیابی شد. نتایج بدست آمده از بررسی‌ها نشان می‌دهد که در بررسی سازه مجهز به میراگر، مشخصات میراگرها باید بر اساس رفتار هر طبقه تنظیم شود و تنظیم میراگر با توجه به رفتار کلی سازه نامناسب است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study of the effect of friction rotational damper, viscoelastic and TADAS on the structures seismic behaviour

نویسندگان [English]

  • Mansour Ghalehnovi 1
  • Arash Karimipour 2
  • Jamshid Azad darmian 3
1 Civil Engineering Department, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, IRAN.
2 Department of civil engineering, Faculty of engineering, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
3 Department of civil engineering, Faculty of engineering, Ferdowsi university of Mashhad, mashhad, Iran
چکیده [English]

Considering the importance of controlling the behavior of structures against lateral loads such as earthquakes, the use of dampers in structures is needed to control and improve the structural responses. In this study, the effect of rotational, viscous, and TADAS frictional damper on the behavior and responses of the 8-story steel frame structure with residential use in Mashhad was investigated. These structures were compared in two cases equipped with a damper and without a damper. Seismic earthquake history was used to apply earthquake force. The history of the earthquakes used was obtained by squared squares method and was matched with the soil type 3 soil. Then each of the structures was studied under the analysis of nonlinear time history in SAP2000 software. In this study, the maximum story displacement, the basic shear and the hysteresis curve of each floor were evaluated to determine the effect of dampers on the behavior of the structures. The results of the investigations show that in the study of the structure equipped with the damper, the specifications of the dampers should be based on the behavior of each floor and the adjustment of the damper according to the overall behavior of the structure is inappropriate.

کلیدواژه‌ها [English]

  • rotational friction damper
  • viscous damper
  • TADAS damper
  • nonlinear analysis
  • hysteresis curve
1[ ارزیابی کاربرد مهاربندهای فولادی همگرا، واگرا و کمانش گریز « ، مرتضی رئیسی دهکردی، مرتضی علیزاده اسفیوخی و مهدی اقبالی
مجلة مدلسازی در مهندسی، سال چهاردهم، شماره ،» در بهسازی لرزهای قابهای خمشی فولادی 47 ، زمستان 1395 ، صفحه 95 - 114 .
قلعه نوی، کریمیپور و آزاد درمیان 107
مجله مدل سازی در مهندسی سال هفدهم، شماره 59 ، زمستان 1398
]2[ ،» بهبود رفتار لرزهای قابهای فولادی با تغییر تراز نوع سیستم مهاربندی در ارتفاع « ، سید علیرضا کابلی، محسن گرامی و عادل میرحاج
مجلة مدلسازی در مهندسی، سال هفتم، شماره 17 ، تابستان 1388 ، صفحه 41 - 53 .
]3[ مطالعه عددی کاربرد میراگر فلزی لوزی شکل در تقویت لرزهای قابهای فولادی « ، سیدمحمد زهرایی و هرمز امیرزاده شمس
مجلة مدلسازی در مهندسی، سال ششم، شماره ،» میانمرتبه 15 ، تابستان 1387 ، صفحه 9 - 19 .
[4] I.H. Mualla and B. Bellev, "Performance of Steel Frames with a New Friction Damper Device under Earthquake Excitation", Engineering Structures, 24, 2002, pp 365–371.
[5] J. Vaseghi Amiri and S. Jalali, “Performance of steel moment frame equipped with rotational friction damper”, steel and structure journal, In Persian, 2006, p. 5. DOI: 10.1007/s13296-017-1218-5. 8.
[6] S. Mirzabgheri and A.A. Aghakouchak, “investigation performance of rotational friction dampers in steel moment frame using by dynamic and nonlinear static analysis”, 6th National Civil Engineering Congress, In Persian, 2011.
[7] S. Mirzabagheri, M. Sanati, A.A. Aghakouchak and S.E. Khadem, "Experimental and numerical investigation of rotational friction dampers with multi units in steel frames subjected to lateral excitation", Archives of Civil and Mechanical Engineering, In Press, Corrected Proof, 2014.
[8] L.M. Moreschi and M.P. Singh, "Optimal seismic design with viscouse dampers using genetic algorithms", journal of Structural Engineering, 1999.
[9] T. Mousanejad and A. Porzainali, “Seismic controlling of high rise building using by semi active viscus damer”, 4th National Civil Engineering Congress, In Persian, 2008.
[10] M.S. Zareian, A.A. Hoseini and R. Mourshed, “investigation performance of reinforced concrete structures equipped with TADAS”, 8th National Civil Engineering Congress, In Persian, 2014.
[11] C.S. Tsai, C.S. Chen, B.J. Chen and W.S. Pong, "RADAS device technology for retrofitting damaged structures in 921 Chi-Chi earthquake", Proceedings of ASME, PVP, Seismic Engineering 2002, Vancouver, Vol. 1, 2002, pp. 221-228.
[12] M. Jalali, "Improvement of Seismic Behavior of Steel Braced Frames Using Ductile Knee Element", MSc Thesis, Facultu of Engineering, University of Tehran, Iran, 2006.
[13] M. Askari Norzanee, A. Keihani and H. Ziaalhagh, “Investigation of the effect of TADAS on the seismic response of steel moment frame”, 4th national congress of retrofitting and preserving sustainable buildings, 2012.
[14] M. Zareiean, A.A. Hoseini and R. Morshed, “Investigation of structures using by TADAS”, 8th National Civil Engineering Congress, In Persian, 2014.
[15] L.O. Nielsen and I. H. Mualla “A Friction Damping system low order Behavior and design” Rapport BY G.DTU R-030, ISSN 1601-2917, 2002, ISBN87.7877-090-4
[16] I.H. Mualla And B. Bellev, "Performance of Steel Frames with a New Friction Damper Device under Earthquake Excitation", Engineering Structures, 24, 2002, pp 365–371.
[17] A. Malhotra, D. Carson, P. Gopal, A. Braimah, G.D. Giovanni and R. Pall, “Friction dampers for seismic upgrade of St. Vincent hospital, Ottawa”, 13th World Conference on Earthquake Engineering, Vancouver, Canada. 2004.
[18] M.C. Constantinou and M.D. Symans, “Experimental and Analytical Investigation of Seismic Response of Structures with Supplemental Fluid Viscous Dampers”, Report NO. NCEER-92- 0032, National Center for Earthquake Engineering Research, Buffalo, New York, 1992.
[19] k.C. Tsai, H.W. Chen, C.P. Hong and Y.F. Su, ''Design of steel Triangular Plate Energy Absorbers for seismic-resistant construction" journal of Earthquake, spectra, Vol. 9, No.3, 1993.
[20] M. Ghalehnovi and M.A. Pordel, "the effect of TADAS in Reinforcing the intermediate steel moment frame", Master's Thesis, Ferdowsi university of Mashhad, In Persian, 2015.
[21] k. C. Tsai, H. W. Chen, C. P. Hong. and Y. F. Su. ''Design of steel Triangular Plate Energy Absorbers for seismic-resistant construction" journal of Earthquake, spectra, Vol. 9, No.3 ,1