16818

14913

كارشناسي ارشد

سازه

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1400

پانزده، 94ص. : مصور، جدول، نمودار

پيام اسدي

فرهاد بهنام فر، حسين عموشاهي

1400/09/09

كتابنامه

عمران

مهندسي عمران

1400/09/13

2783515

سيستم‌هاي كنترل لرزه‌اي براي رسيدن به اهداف عملكردي در سازه‌هايي با اهميت زياد تحت زلزله‌هاي شديد كاربرد دارند. ميراگر‌هاي بر پايه آلياژ حافظه‌دار از ميراگرهاي غيرفعالي هستند كه از منبع خارجي براي ايجاد نيروي كنترلي استفاده نمي‌كنند. اثر حافظه‌داري و سوپر الاستيك از مهمترين ويژگي‌هاي اين ميراگرها است. اين ميراگر‌ها باعث كاهش قابل ملاحظه پاسخ‌هاي پسماند سازه در برابر زلزله مي‌شوند. اگرچه هزينه اوليه ميراگرهاي بر پايه آلياژ حافظه‌دار به دليل گران بودن سيم‌هاي آلياژ حافظه‌دار زياد است، اما به‌دليل ويژگي‌هاي منحصر به فردي كه اين آلياژ‌ها دارند، مي‌توانند هزينه‌هاي سازه در اثر زلزله را كاهش دهند. از طرفي تحليل هزينه چرخه عمر روشي است كه به بررسي هزينه‌هاي اوليه و هزينه‌هايي كه در طول عمر مفيد ساختمان اتفاق مي‌افتد مي‌پردازد. در اين پژوهش از ميراگر بر پايه آلياژ حافظه‌دار، براي دو سازه 4 و 12 طبقه استفاده شده است. صحت سنجي مدلسازي ميراگر با قرار دادن آن تحت بارگذاري چرخه‌اي به اثبات رسيده است. دو سازه مورد نظر براي دو حالت بدون ميراگر و با ميراگر مورد بررسي قرار گرفته و مقايسه شده است. نتايج مطالعات تاثير قابل توجه استفاده از ميراگرهاي برپايه آلياژ حافظه‌دار در كاهش پاسخ‌هاي سازه شامل جابجايي نسبي طبقه‌اي، جابجايي پسماند و شتاب سازه را نشان داد. مشخص شد كه استفاده از ميراگر‌هاي بر پايه آلياژ حافظه‌دار جابجايي نسبي طبقه‌اي و جابجايي پسماند سازه 4 طبقه را به‌ترتيب 31% و 63% و براي سازه 12 طبقه به‌ترتيب 39% و 83% كاهش مي‌دهند و همچنين هزينه چرخه عمر سازه را براي سازه 4 طبقه 53% و براي سازه 12 طبقه 90% كاهش داد. اين كاهش هزينه‌ها نشان مي‌دهد كه هر چند اين ميراگرها داراي هزينه‌ي اوليه زيادي هستند، اما هزينه‌هاي خسارت مورد انتظار سازه در طول عمر مفيد آن تحت زلزله را به مقدار قابل توجهي كاهش مي‌دهند. در نهايت تحليل چرخه عمر براي حالات مختلف طراحي شامل تغييرات سطح مقطع و سختي اوليه ميراگر مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه با وجود افزايش هزينه ميراگر، هزينه چرخه عمر سازه كاهش يافته است.

Seismic control systems are used to achieve performance goals in the structures with high importance under severe earthquakes. Shape memory alloy based dampers are passive dampers that do not use an external source to generate the control force. Shape memory and superelastic effect are the most important features of these dampers. These dampers significantly reduce the structural residual responses under earthquakes. Although the initial cost of shape memory alloy based dampers is considerable due to the high-priced memory alloy wires, they can attenuate seismic structural costs because of their unique properties. In addition Life cycle cost analysis is a method that examines the initial costs and costs that occur during the effective life of a building. In this research, a damper based on shape memory alloy has been used for two structures of 4 and 12 floors. The validity of damper modeling has been proven by placing it under cyclic loading. The two buildings have been investigated in two states without dampers and equipped with dampers. The results showed a significant effect of the use of shape memory alloy based dampers in reducing the responses of the building including drift, residual drift and structure acceleration. It was found that the use of shape memory alloy based dampers reduces drift and residual drift of 4-story structure by 31% and 63%, respectively, and in 12-story structure by 39% and 83%, respectively. Also, the life cycle cost reduction is 53% for 4-story structure and90% for 12-story structure. This reduction in costs indicates that although these dampers have a high initial cost, they significantly mitigate the expected seismic damage costs of the structure during its useful life. Finally, life cycle analysis for various design conditions including cross section changes and initial damper stiffness was investigated.

پيام اسدي

فرهاد بهنام فر، حسين عموشاهي