«خرابی پیش رونده» به خرابی موضعی که بر اثر عوامل مختلف در اعضای باربر سازه ایجاد و سپس به اعضای مجاور سرایت می کند و در کل سازه گسترش می یابد اطلاق می شود. یکی از عوامل موجد خرابی در سازه ها «زلزله» است. بر اثر زلزله های شدید ممکن است در اجزای سازه نیروهای مضاعف ایجاد شود که باعث گسیختگی عضو باربر و در نتیجه پدیده خرابی پیش رونده می شود. بدین منظور در این مطالعه، به مقایسه ی رفتار قاب های خمشی فولادی با شکل پذیری متوسط، در دو حالت پایه ثابت و دارای جداسازی لرزه یی لاستیکی با هسته ی سربی، تحت خرابی پیش رونده و با استفاده از تحلیل های استاتیکی و دینامیکی غیرخطی در موقعیت های مختلف حذف ستون پرداخته ایم. افزودن سیستم جداساز لرزه یی به سازه باعث کاهش پاسخ سازه ها تحت زلزله می شود. همچنین نتایج تحلیل های خرابی پیش رونده نشان می دهد که افزایش تعداد طبقات سازه موجب کاهش پتانسیل خرابی پیش رونده می شود و استفاده از سیستم جداساز لرزه یی تاثیر قابل توجهی در موضعی کردن خرابی ها تحت بارهای لرزه یی و جلوگیری از گسترش آنها در سازه دارد.

چکیدهدر مطالعه حاضر، ارزیابی عملکرد لرزه ای ساختمان های فولادی بر روی دو نوع سامانه جداساز لرزه ای تحت زلزله های حوزه دور از گسل مورد بررسی قرار گرفته است. جداسازهای مورداستفاده، جداساز لاستیکی هسته سربی و جداساز آونگی تک قوسی می باشند. جهت مقایسه رفتار این جداسازها زمان تناوب مؤثر به عنوان یکی از مهم ترین خصوصیات جداساز انتخاب و زمان تناوب مؤثر جداسازها 2/5، 3/5 و 4/5 در نظر گرفته شده است. سه ساختمان فولادی دارای قاب خمشی فولادی ویژه 3، 7 و 12 طبقه بر روی جداگرها قرار گرفته و تحلیل شده اند. این سه ساختمان نمایانگر ساختمان های کوتاه مرتبه، میان مرتبه و بلندمرتبه می باشند. در این پژوهش، اثر این دو نوع جداساز لرزه ای در کاهش پاسخ شتاب ساختمانها و تغییرمکان نسبی آنها مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند کارایی هر دو نوع سامانه جداساز لاستیکی هسته سربی و جداساز اصطکاکی تک قوسی با افزایش ارتفاع ساختمان کاهش پیدا می کند. میزان کاهش کارایی توسط سامانه جداساز آونگی تک قوسی 14 درصد نسبت به جداساز لاستیکی هسته سربی بیشتر می باشد. افزایش دوره تناوب طبیعی هدف (کاهش سختی جداساز) در کاهش پاسخ ساختمان ها در سامانه جداساز لاستیکی هسته سربی به طور متوسط 27 درصد نسبت به سامانه جداساز اصطکاکی تک قوسی عملکرد بهتری دارد.

با توجه به گسترش روزافزون استفاده از جداسازهای لرزه ای در کشور که باعث کاهش نیروی وارده بر اعضای سازه و افزایش کلی جابجایی سازه در هنگام وقوع زلزله می شوند، ایجاد روشی بهینه برای استفاده از این سیستم همراه با کاهش جابجایی کلی سازه امری ضروری است. همچنین استفاده از سیستم های میراگر باعث کاهش جابجایی کلی و بین طبقاتی سازه در هنگام وقوع زلزله می شوند. بنابراین بررسی اثر استفاده ازسیستم های میراگر جهت بهینه سازی جداسازهای لرزه ای امری ضروری است. از طرفی استفاده بهینه از ترکیب دو سیستم میراگر و جداگر می تواند در کاهش هزینه ساخت و هزینه های تعمیر حاصل از وقوع زلزله موثر بوده و سازه های با عملکرد مطلوب را فراهم می آورد. بنابراین در این مقاله برای بررسی این مهم از دو میراگر ویسکوز و اصطکاکی و همچنین جداکننده در سازه های 15 و 20 طبقه بتنی بلند مرتبه استفاده شد و ترکیب این دو سیستم ها در رفتار سازه مورد ارزیابی قرار گرفت. سازه ها توسط جداساز لاستیکی هسته سربی جداسازی شده اند. نتایج تحت سه رکورد زلزله حوزه نزدیک مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان دهنده تاثیر مثبت میراگرها و جداکننده در رفتار سازه بودند که بسته به رکوردهای لرزه ای مورد استفاده در مقاله، نتایج معقولی به دست آمد. این نتایج نشان دهنده تاثیر مثبت ترکیب مراگر ها با جداکننده در کاهش میزان جابجایی نسبی ، جابجایی بام و برش پایه بودند. استفاده همزمان میراگر و جداساز در سازه ها باعث کاهش 35 درصدی برش پایه سازه ها، 47 درصدی ماکزیمم جابجایی نسبی و 29 درصد جابجایی نقطه بام شد.

این تحقیق به بررسی تاثیر استفاده از جداسازهای لاستیکی هسته-سربی در کاهش ریسک لرزه ای ساختمآن های واقع در شهر تهران از دو منظر فنی و اقتصادی با تمرکز بر اثر پس لرزه­ها در طول عمر ساختمان می پردازد. در این ارتباط، ابتدا سه تیپ ساختمان 5، 10 و 15 طبقه با سیستم باربر جانبی قاب خمشی فولادی در نظر گرفته می شوند. تمامی ساختمآن ها در دو شرایط مختلف طراحی می شوند. یک بار بدون سیستم کنترلی و بار دیگر با حضور آن. در ادامه، با در نظر گرفتن گسل های فعال در شهر تهران و حومه آن، سناریوهای لرزه ای محتمل در طول عمر ساختمآن ها، یعنی 50 سال، شبیه سازی می شود. این شبیه سازی، شامل توالی های محتمل رخدادهای لرزه-پس لرزه و همچنین شتاب نگاشت های تصادفی غیرمانا مرتبط با هر رخداد می باشد. سپس با استفاده از روش شبیه سازی مونت-کارلو و تولید تعداد مکفی از سناریوهای تصادفی مذکور، رفتار و پاسخ مدل های سازه ای تحت اثر توالی های لرزه-پس لرزه به کمک روش تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی ارزیابی می گردد. در گام بعدی، با استفاده از مدل های خرابی و خسارت موجود و با در نظر گرفتن خسارت های ناشی از جرح و فوت، خرابی فیزیکی ساختمان و عدم بهره مندی از منافع مالی ناشی از عدم کارکرد ساختمان، ریسک لرزه ای طول عمر ساختمآن ها ارزیابی می گردد. همچنین برای اولین بار منحنی خسارت سازه های جداسازی شده در شهر تهران با در نظر گرفتن اثر پس لرزه ها ارائه می گردد. نتایج به دست آمده نشان دهنده کارایی قابل توجه سیستم جداساز لاستیکی هسته-سربی در ارتقای فنی عملکرد ساختمان و بالتبع آن کاهش معنی دار ریسک لرزه ای ساختمان می شود که جزییات آن در این مقاله به شرح و بررسی گذاشته شده است.

در این پژوهش به بررسی تحلیلی و عددی سیستم جداساز ترکیبی هسته سربی با آلیاژ حافظه دار و بررسی پارامترهای مختلف مؤثر بر آن پرداخته شده است. پارامترهای مورد بررسی عبارتند از ابعاد جداساز، نوع آلیاژ حافظه دار و سطح مقطع سیم های آن، قطر هسته سربی، ضخامت لایه لاستیک و تنش فشاری. در این جداساز از آلیاژهای حافظه دار شکلی به عنوان واحد بازگرداننده و از هسته سربی به عنوان واحد اتلاف کننده انرژی استفاده شده است. بدین منظور یک مدل اجزای محدود از جداساز با استفاده از نرم افزار آباکوس مدل سازی شده و تأثیر پارامترهای مختلف ذکر شده بر عملکرد جداساز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که عملکرد لرزهای این جداساز، نسبت به سایر جداسازها بهتر بوده و در نهایت با توجه به اینکه چه نوع عملکردی از جداساز مدنظر است، می توان پارامترهای مورد مطالعه را به صورت بهینه به دست آورد. به عنوان مثال اگر اتلاف انرژی بیشتر مد نظر باشد به 4 طریق می توان عمل کرد: افزایش ابعاد جداساز، افزایش شعاع سیم های SMA ،افزایش قطر هسته سربی و یا افزایش ارتفاع جداساز. از بین موارد ذکر شده، افزایش شعاع سیم SMA و افزایش قطر هسته بیشترین اثرگذاری را دارا هستند. به طور مثال، در کرنش برشی 150 %اتالف انرژی در شعاع mm 2/5 و mm 4 به ترتیب ازJ 5080/2 به J 8376 افزایش پیدا می کند.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (pdf) مراجعه فرمایید.

بدلیل افزایش استفاده از جداگرهای لرزه ای بعنوان یک سیستم مقاوم در برابر زلزله درسالیان اخیر و اهمیت بالای آن، در این مقاله به بررسی ترکیب بهینه استفاده از جداگرهای لاستیکی هسته سربی و اصطکاکی پاندولی در سازه های نامنظم پرداخته شده و عملکرد آن با نمونه منظم مورد مقایسه قرار گرفته است. بدین منظور 3 پلان نامنظم انتخاب شده و هرکدام با 3 تیپ تعداد طبقات 3، 7 و 10 مورد بررسی قرار گرفته و 12جایگشت امکان پذیر مختلف جداگرها در هر پلان بکار گیری شده است. سپس با بکارگیری 7 رکورد زلزله در جهت طولی و عرضی و با استفاده از تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی و روش انتگرال گیری مستقیم به تحلیل مدل ها پرداخته شده است. نتایج این تحلیل ها نشان می دهد که در سازه های نامنظم استفاده از جداگرهای اصطکاکی پاندولی در ستون های خارجی و استفاده از جداگرهای هسته سربی در ستون های داخلی عملکرد مناسب تری نسبت به دیگر ترکیبات از خود نشان داده و جابجایی نسبی طبقات و برش پایه کمتر و درصد جذب انرژی بیشتری در آن بوجود آمده است که از دلایل آن می توان به خصوصیات جداگرهای اصطکاکی پاندولی درتناسب نیروی اعمالی از سامانه ی جداگری با جرم سازه و عدم وقوع پیچش در سازه های نامنظم اشاره کرد. در سازه های منظم بر خلاف سازه های نامنظم، استفاده از جداگرهای اصطکاکی پاندولیدر ستون های داخلی و جداگرهای لاستیکی در ستون های بیرونی عملکرد مناسب تری در کاهش جابجایی نسبی طبقات داشته است.