ارزیابی کاربرد توام جداسازی‌های جرمی قائم و افقی در ساختمان‏های خمشی فولادی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکدۀ مهندسی ‌عمران، واحد نجف‌آباد، دانشگاه‌آزاداسلامی، نجف‌آباد، ایران

2 عضو هیات علمی، دانشکده مهندسی عمران، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد ، ایران

چکیده

در چند دهه‌ی اخیر، کوشش‌های فراوانی جهت کاهش آسیب‌‌ها و خسارات ناشی از زلزله‌های نیرومند به سیستم‌های سازه‌ای و غیرسازه‌‏ای ساختمان‌ها، با استفاده از شیوه‌های مختلف کنترل لرزه‌ای سازه‌ها (فعال و انفعالی)، انجام پذیرفته است. یکی از سیستم‌های کنترل لرزه‌ای انفعالی یا غیرفعال متداول، جداسازی افقی ساختمان‌ها در تراز پایه‌ی آن‌ها یا بیس‌‌آیزولیشن می‌باشد. نوع دیگری از سیستم‌های جداسازی لرزه‌ای که در سال‌ها‌ی اخیر مطرح شده است، جداسازی جرمی قائم نام گرفته و سعی در تفکیک کردن سیستم سختی و سیستم جرمی موجود در سازه‌ها را دارد. درطی این مقاله، کارایی موثرتر استفاده‌ی توام از تکنیک‌‏های جداسازی افقی پایه و جداسازی جرمی قائم، همراه با بکارگیری ادوات میراگر ( نظیر میراگرهای ویسکوز)، جهت بهبود عملکرد لرزه‌‏ای سازه‌‏های خمشی فولادی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور عملکرد سیستم ترکیبی پیشنهادی با انجام تحلیل‌های دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی، تحت اثر مولفه‌‌های افقی شتاب زلزله‌ها، مطالعه شده است. نتایج حاصل از تحلیل‏‌ها نشان‌دهنده‌ی کاهش قابل‌توجه بیشینه‌ی پاسخ‌های لرزه‌ای ساختمان‌های مورد مطالعه، خصوصاً جابجایی‌ها، دریفت‌ها و برش‌های پایه در مقایسه با دیگر انواع سیستم‌‌های سازه‌ای متداول با مشخصات مشابه بوده‌است. در این تحقیق، علاوه بر نشان دادن کارایی سیستم کنترلی پیشنهادی، برخی از پارامترهای اثرگذار بر عملکرد آن نیز مورد بررسی و توجه قرار داده شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of the Simultaneous Application of Vertical and Horizontal Mass Isolation Techniques in the Moment Steel Frame Structures

نویسندگان [English]

  • Noosheen Ghorbani 1
  • Farshid Fathi 2
1 Department of Civil Engineering, Najafabad Branch, Islamic Azad University, Najafabad, Iran
2 Faculty Member, Department of Civil Engineering, Najafabad Branch, Islamic Azad University, Najafabad, Iran
چکیده [English]

In the recent decades, many efforts have been made to reduce the damages caused by strong earthquakes to the structural and non-structural systems of buildings utilizing various methods of seismic control of structures (active and passive). One of the most common passive seismic control systems is the horizontal isolation of buildings at their base level or base isolation. Another type of seismic isolation system, which is called vertical mass isolation and has been proposed in recent years, tries to separate the stiffness system and mass sub-system of the structures in some way.  In this research, the more efficient Simultaneous application of the horizontal base isolation together with the vertical mass isolation techniques, along with the use of a damping devices (such as viscous dampers), to improve the seismic performance of moment steel frame structures, has been investigated. For this purpose, the performance of the proposed hybrid system was evaluated by performing nonlinear time history dynamic analysis under the horizontal component of earthquake acceleration records. The results of the analysis obviously presented significant reductions in the maximum seismic responses of the studied structures especially for displacements, drifts and base shears compared to those responses of the other types of conventional structural systems with similar characteristics

کلیدواژه‌ها [English]

  • vertical mass isolation
  • horizontal base isolation
  • seismic control of structures
  • moment steel frame
  • nonlinear time history analysis
  • base isolation