نشریه علمی سازه و فولاد

نشریه علمی سازه و فولاد

بررسی امکان‌سنجی استفاده از روش زمان دوام در ارزیابی قاب‌های خمشی فولادی مجهز به میراگر جرمی تنظیم‌شده

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
چکیده
میراگر جرمی تنظیم‌شده ترکیبی از جرم، فنر و کمک‌فنر است که به‌منظور کاهش پاسخ­ های سازه تحت تحریک جانبی ازجمله نیروی باد و تحریک زلزله به‌خصوص در حوزۀ تغییرمکان به سازه اضافه می­ شود. با توجه به محتوای فرکانسی بسیار غنی تحریک زلزله، استفاده از میراگرهای جرمی تنظیم‌شده در قاب­ های خمشی فولادی لزوماً باعث بهبود رفتار سازه تحت هر تحریک زلزله نخواهد شد. روش زمان دوام، یک روش دینامیکی غیرخطی جدید به‌منظور برآورد رفتار سازه تحت تحریک زلزله است. در این روش تحلیل، سازه تحت یک تحریک فزایندۀ مصنوعی قرار می­ گیرد. نتایج ارزیابی به روش تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی نشان می­ دهد که میراگر جرمی تنظیم‌شده، میانگین حداکثر تغییرمکان بام تحت شتابنگاشت­ های زلزلۀ منتخب را کاهش داده است. همچنین عملکرد میراگر جرمی تنظیم‌شده با افزایش نسبت جرمی و همچنین افزایش ارتفاع سازه بهبود می ­یابد. اضافه‌کردن میراگر جرمی تنظیم‌شده به قاب ­های خمشی فولادی منجربه کاهش میانگین حداکثر شتاب بام تحت شتابنگاشت­ های زلزلۀ منتخب و کاهش میانگین حداکثر برش پایۀ ساختمان می­ شود. همچنین برآورد روش زمان دوام از حداکثر تغییرمکان­ های بام سازه در سطح خطری که معادل با زلزله ­ای با دوره بازگشت 475 ساله است، بین 10 تا 20 درصد کم‌تر از روش تاریخچه زمانی غیرخطی می ­باشد. برآورد روش زمان دوام از حداکثر شتاب بام سازه در سطح خطری که معادل با زلزله ­ای با دوره بازگشت 475 ساله است، بین 10 تا 20 درصد بیش‌تر از روش تاریخچه زمانی غیرخطی است. همچنین برآورد روش زمان دوام از حداکثر برش پایۀ سازه در سطح خطر مورد نظر بین 5 تا 15 درصد بیش‌تر از روش تاریخچه زمانی غیرخطی می­ باشد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigating the feasibility of using the Endurance time method in the evaluation of steel moment frames equipped with tuned mass dampers

چکیده English

Tuned mass dampers (TMDs) are a combination of mass, spring, and damper that are added to a structure to reduce its response to lateral excitation, such as wind forces and earthquake excitation, especially in the displacement range. Due to the very rich frequency content of earthquake excitation, the use of TMDs in steel moment frames does not necessarily improve the structural behavior under all earthquake excitations. Exclamation The time-history method is a new nonlinear dynamic method for estimating the behavior of structures under earthquake excitation. In this analysis method, the structure is subjected to an artificial incremental excitation. The results of the nonlinear time history analysis show that the TMD reduces the average maximum roof displacement under selected ground motion records. The performance of the TMD also improves with increasing mass ratio and increasing building height. Adding a TMD to steel moment frames reduces the average maximum roof acceleration under selected ground motion records and also reduces the average maximum base shear of the building. The time-history method estimation of the maximum roof displacements of the structure at a hazard level equivalent to a 475-year return period earthquake is also 10% to 20% less than the nonlinear time-history method. Exclamation The time-history method estimation of the maximum roof acceleration of the structure at a hazard level equivalent to a 475-year return period earthquake is also 10% to 20% more than the nonlinear time-history method. Exclamation The time-history method estimation of the maximum base shear of the structure at the considered hazard level is also 5% to 15% more than the nonlinear time-history method.

کلیدواژه‌ها English

Steel Moment Frame
Tuned Mass Damper
Nonlinear Time History Analysis
Endurance Time Method

  • تاریخ دریافت 08 مرداد 1403
  • تاریخ اولین انتشار 08 مرداد 1403
  • تاریخ انتشار 01 فروردین 1403